Π”ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌΡ‹, курсовыС, Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅...
Брочная ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² ΡƒΡ‡Ρ‘Π±Π΅

ЭнСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W, N ΠΈ O Π½Π° повСрхности TiB2 (0001)

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ нСстСхиомСтрии ΠΏΠΎ Ti ΠΈΠ»ΠΈ B Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ся ΠΊΠ°Ρ€Π΄ΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ пСрСстройка элСктронного спСктра, обусловлСнная рСконструкциСй локальной Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры. Если ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ вакансии Ti Π°Ρ‚ΠΎΠΌ N Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ся Π½Π° Π΄ΠΈΡΡ‚Π°Π½Ρ†ΠΈΠΈ = 0,92 Π• ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности (0001) TiB2, Ρ‚ΠΎ Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ вакансии Π±ΠΎΡ€Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌ N Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ слоС. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Π° Π­Π‘ пяти Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ систСм O/TiB2(0001… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ЭнСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W, N ΠΈ O Π½Π° повСрхности TiB2 (0001) (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

Для тСстирования Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΡ… ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΠΊ Π΄ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΈΠ΄Π° Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π° Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ дистанции ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΌΠΈ трСмя Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ плоскостями (Ρ‚Π°Π±Π». 3). РассчитанныС Π½Π°ΠΌΠΈ дистанции = 1,542 Π• ΠΈ = 1,630 Π• Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΡƒΡŽΡ‚ΡΡ с Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ [10], Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Π°Π΄Π΅ΠΊΠ²Π°Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ здСсь Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры. На ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ этапС Π±Ρ‹Π»Π° рассчитана энСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W (N, O) Π½Π° Π½Π΅Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ повСрхности TiB2(0001) для Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ А, Π’ ΠΈ Π‘. ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠΌ изучСния являлось установлСниС Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W (N, O) Π½Π° ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ повСрхности.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 3. Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ дистанция ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ адсорбатом ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ слоСм Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π°, ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΌ слоСм Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π° ΠΈ ΡΠ»ΠΎΠ΅ΠΌ Π±ΠΎΡ€Π°, слоСм Π±ΠΎΡ€Π° ΠΈ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒΠΈΠΌ слоСм Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π°, энСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° W (N, O) для ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ Π½Π° ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ностях TiB2(0001) ΠΈ TixB2-y(0001).

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ† 2

ЭнСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W, N ΠΈ O Π½Π° повСрхности TiB2 (0001).

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ расчСтов энСргии адсорбции ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ‚Π°Π±Π». 3. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΆΠ΅ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ дистанции ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ адсорбатом ΠΈ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΌΠΈ слоями Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ². Анализ Ρ‚Π°Π±Π». 3 позволяСт ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΡΡ… Π’ ΠΈ Π‘ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ W Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ устойчив, ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΈ Π΄Π²Π΅ W-Ti-связи соотвСтствСнно (ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ связи= 2,51 Π• ΠΈ 2,40 Π•) мСталличСского Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΈ Ρ…арактСризуСтся энСргиСй адсорбции = -8,60 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ. Π’ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ, А ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡ адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° W Π½Π° TiB2(0001) Π½Π° 9,2% мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΡΡ… Π’ ΠΈ Π‘, ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ связи = 2,19 Π•. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° = -8,60 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΌ основаниС для прСдполоТСния ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ Π’ ΠΈ C ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ W/TiB2(0001) Π½Π° Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΡ… стадиях. МСнСС устойчивой, Π½Π° Π½Π°Ρˆ взгляд, являСтся ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ позиция, А Ρ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠ΅ΠΉ адсорбции = -7,81 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ W-Ti-связью. Однако, эта Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Π½Π° Π½Π°Ρˆ взгляд, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒΡΡ достаточной для образования ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠΉ W-Ti-связи, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ рассмотрСно Π½ΠΈΠΆΠ΅. ЭнСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² N ΠΈ O Π½Π° стСхиомСтричСской повСрхности TiB2(0001) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ наибольшСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ для ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ Π’ ΠΈ Π‘, составляя Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ порядка -11 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ. На ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ, А ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡ адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° кислорода ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W ΠΈ N Π½Π° 12%.

На Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ этапС ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Π° энСргия адсорбции Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W (N, O) Π½Π° Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ повСрхности Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ R/TixB2-y(0001). Как ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 2c Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ W Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ полоТСния вакансии Ti. Данная конфигурация характСризуСтся самым высоким Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энСргии адсорбции = -11,95 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСм рассмотрСнии. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ симмСтрии Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ, связанноС с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ti-вакансии ΠΈ Π΅Π΅ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ W, ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ энСргии адсорбции Π² 1,5 Ρ€Π°Π·Π°. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°ΠΌ основаниС для прСдполоТСния ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ позиция, А ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ Π½ΡƒΠΊΠ»Π΅Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² W Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ W/TixB2(0001). ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ вакансии Ti Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ… O/TixB2(0001) ΠΈ N/TixB2(0001) энСргия адсорбции ΠΌΠ°Π»Π°, ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ связСй = 3,20 Π• ΠΈ = 2.34 Π•. Иная ситуация Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ вакансии Π±ΠΎΡ€Π°: Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ O ΠΈ N Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΡ€ Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ повСрхностном слоС Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ протСкания ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ° Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ. ЭнСргия адсорбции N ΠΈ O Π² ΡΡ‚ΠΈΡ… систСмах составила -9,19 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈ -6,06 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ соотвСтствСнно, Ρ‚. Π΅. ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹ хСмосорбции Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ N/TiB2-y(0001) ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π² 1,5 Ρ€Π°Π·Π° интСнсивнСС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ O/TiB2-y(0001).

ЭлСктронная структура систСм R/TiB2(0001).

Для понимания ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ хСмосорбции связи адсорбата Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ… R/TiB2(0001) ΠΈ R/TixB2-y(0001) (R = W, N, O) ΠΌΡ‹ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ Π·ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ структуру для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ этих систСм послС рСлаксации. Виповая зонная структура этих систСм, прСдставлСнная Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 3, ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры, присущСй ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствуСт мСталличСскому Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ. ΠœΡ‹ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ структуру (Π­Π‘) для Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅Ρ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ систСм W/TiB2(0001) ΠΈ W/TixB2(0001) послС рСлаксации, прСдставлСнная Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 3. Для Π­Π‘ Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ А, прСдставлСнной Π½Π° Ρ€ΠΈΡ.3Π°, отмСчаСтся ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ 2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π±ΠΎΡ€Π° с 3d-орбиталями Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π° ΠΈ 5d-орбиталями Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ„Ρ€Π°ΠΌΠ°. На ΡΡ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ совпадСниС ΠΏΠΎ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠΈ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… состояний Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² B, Ti ΠΈ W Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(0,2Ρ‡2,4) эВ. Пики с ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡΠΌΠΈ -0,17 эВ ΠΈ -0,99 эВ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ уровня Π€Π΅Ρ€ΠΌΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π°ΠΌΠΈ занятых p, d-состояний элСктронов Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° W ΠΈ d-состояний элСктронов Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Ti. Для сравнСния Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 3с ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° зонная структура адсорбированной систСмы W/TixB2(0001), Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ„Ρ€Π°ΠΌΠ° Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ Π²Π°ΠΊΠ°Π½ΡΠΈΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΡŽ. На ΠΊΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ DOS (рис. 3с) располоТСны ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ уровня Π€Π΅Ρ€ΠΌΠΈ Π΄Π²Π° ΠΏΠΈΠΊΠ° с ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡΠΌΠΈ -0,05 эВ ΠΈ -0,56 эВ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π°ΠΌΠΈ занятых p, d-состояний элСктронов Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° W ΠΈ d-состояний элСктронов Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Ti. ЭлСктронная структура ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ W Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ fcc прСдставлСна Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 3b ΠΈ Ρ…арактСризуСтся Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΠ°Ρ€Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСктронных плотностСй (DOS) Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ„Ρ€Π°ΠΌΠ° Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(0,2Ρ‡1,9) эВ.

PΠΈc. 3. Зонная структура, полная ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ DOS Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² блиТайшСго окруТСния (ΠΊ Π°Π΄cΠΎΡ€Π±Π°Ρ‚Ρƒ) Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ… W/TiB2(0001) ΠΈ W/TixB2(0001) для адсорбционных ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ Π² ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… позициях, А (a, с), Π’ (b) ΠΈ Π‘ (d).

ЭнСргСтичСскоС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ этих ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² W5d DOS совпадаСт с ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² Ti3d DOS, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ мСталличСской W-Ti-связи. Для ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… состояний ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто слабая связь, характСризуСмая Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ Ti3d-B2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(1.2Ρ‡4.0) эВ ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ основныС свойства повСрхности систСм W/TixB2(0001). ЭлСктронная структура ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ W Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ мост прСдставлСна Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 3d ΠΈ Ρ…арактСризуСтся Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΠ°Ρ€Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… DOS Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ„Ρ€Π°ΠΌΠ° Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(0,2Ρ‡1,9) эВ. Π‘ΠΎΠ²ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² с Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ элСктронных состояний Ti ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Π½Π°ΡΡ‹Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ W-Ti-связи. Для Π­Π‘ систСмы N/TiB2(0001) Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ, А ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ 2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π°Π·ΠΎΡ‚Π° ΠΈ Π±ΠΎΡ€Π° с 3d-орбиталями Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π° Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(0,03Ρ‡2,5) эВ. Π­Π‘ Ρ Π°Π·ΠΎΡ‚ΠΎΠΌ Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ fcc характСризуСтся Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ основных ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΠ°Ρ€Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… DOS Π±ΠΎΡ€Π°, Π°Π·ΠΎΡ‚Π° ΠΈ Ρ‚ΠΈΡ‚Π°Π½Π° Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(2,0Ρ‡4,5) эВ. ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Ti3d-B2p-N2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π½Π° Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ химичСской Ti-N-связи. Для Π­Π‘ систСмы N/TiB2(0001) Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ Π‘ ΠΎΡ‚мСчаСтся локализация элСктронных 2p-состояний N ΠΈ 3d-состояний Ti Ρ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡΠΌΠΈ -2,6 эВ ΠΈ -3,1 эВ.

ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΈ нСстСхиомСтрии ΠΏΠΎ Ti ΠΈΠ»ΠΈ B Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ся ΠΊΠ°Ρ€Π΄ΠΈΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ пСрСстройка элСктронного спСктра, обусловлСнная рСконструкциСй локальной Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры. Если ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ вакансии Ti Π°Ρ‚ΠΎΠΌ N Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ся Π½Π° Π΄ΠΈΡΡ‚Π°Π½Ρ†ΠΈΠΈ = 0,92 Π• ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ²Π΅Ρ€Ρ…ности (0001) TiB2, Ρ‚ΠΎ Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ вакансии Π±ΠΎΡ€Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌ N Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ слоС. Π—Π΄Π΅ΡΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Π° Π­Π‘ пяти Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ систСм O/TiB2(0001) ΠΈ O/TixB2-y(0001) послС рСлаксации, которая ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры. Для Π­Π‘ систСмы O/TiB2(0001) Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ, А ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ 2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² O ΠΈ B Ρ 3d-орбиталями Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Ti Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(2,4Ρ‡3,5) эВ. Для элСктронной структуры систСмы с O Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ fcc Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π΅Π½ сдвиг Π½Π° 5,2 эВ O2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Π»Ρ‹Ρ… энСргий. O2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ совмСстно с Ti3dΠΈ B2p-орбиталями Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ состояния Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(4,0Ρ‡6,0) эВ. ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΈΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энСргии адсорбции = -11,05 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Для Π­Π‘ систСмы O/TiB2(0001) Π² ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΈ Π‘ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ элСктронных 2p-состояний O ΠΈ B Ρ 3d-состояниями Ti Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(4,0Ρ‡5,0) эВ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ обуславливаСт ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ. ЭнСргия связи Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° O Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ O/TiB2(0001) составляСт 4,6 эВ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΈΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энСргии адсорбции = -10,54 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Для ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… состояний B ΠΈ Ti ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто нСбольшоС усилСниС Ti-O-взаимодСйствия ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ связи = 1,88 Π•, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π³ΠΈΠ±Ρ€ΠΈΠ΄ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Ti3d-B2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»Π΅ΠΉ для энСргий -(0,7−5,0) эВ. ΠŸΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ вакансии Ti Π°Ρ‚ΠΎΠΌ O Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ся Π½Π° Π΄ΠΈΡΡ‚Π°Π½Ρ†ΠΈΠΈ = 1,03 Π• ΠΎΡ‚ Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ повСрхности (0001) TiB2, Π° Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ вакансии B Π°Ρ‚ΠΎΠΌ O Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ слоС. Π’ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ O2p-ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΠΈ Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ энСргий -(0,2Ρ‡2,5) эВ. ΠžΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊΠΎΡ€Ρ€Π΅Π»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ энСргии адсорбции кислорода = -5,25 эВ/Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ. Для Π­Π‘ систСмы O/TiB2-y(0001) с Π²Π°ΠΊΠ°Π½ΡΠΈΠ΅ΠΉ Π±ΠΎΡ€Π° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½ΠΎ ослаблСниС Ti-O-связи ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ B-O-связи.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ