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第54 卷 第6 期 Vol.54 No.6
2018 年6 月 ACTA METALLURGICA SINICA Jun. 2018
厚度对Bi 薄膜表面特性和电学性质的影响
1 2 2
董彩虹 刘永利 祁 阳
1 东北大学理学院 沈阳 110819
2 东北大学材料科学与工程学院 沈阳 110819
摘要 基于第一性原理计算方法研究了厚度对(00l)和(012)取向Bi 薄膜稳定性、相变及导电性的影响。计算结
果表明,随着厚度的增加,(00l)取向Bi 薄膜稳定性增强,且薄膜偶数层稳定性优于奇数层;(012)取向Bi 薄膜稳
定性随着厚度的增加而降低,且在层数为4 时,表面能与偶数层(00Ɩ)取向的薄膜相当,预示二者在该厚度时较
易发生相变,分析认为与薄膜加厚过程中表面态的影响有关。随着厚度的增加,(00Ɩ)和(012)取向的Bi 薄膜表
现出从半导体转变为金属的特性。
关键词 Bi 薄膜,厚度,稳定性,相变,导电性,第一性原理计算
中图分类号 O484.4 文章编号 0412-1961(2018)06-0935-08
Effect of Thickness on the Surface and Electronic
Properties of Bi Film
1 2 2
DONG Caihong , LIU Yongli , QI Yang
1 College of Science, Northeastern University, Shenyang 110819, China
2 School of Materials Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819, China
Correspondent: QI Yang, professor, Tel: (024 E-mail: qiyang@imp.neu.edu.cn
Manuscript received 2017-10-10, in revised form 2018-01-08
ABSTRACT Bismuth and its alloys exhibit a number of peculiarities and mysterious features due to its
three-dimensional (3D) hexagonal crystal, and have attracted the interest of many researchers for many
years. Currently, the trivial- to- topological and semimetal- semiconductor transitions have been focuse
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