Особенности роста поверхностных структур, вызванных адсорбцией Ge на поверхности Au(111)

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2017. Т. 106. С. 201–207.

Музыченко Д. А., Орешкин А. И., Орешкин С. И., Уставщиков С. С., Путилов А. В., Аладышкин А. Ю.

Представлены результаты исследования начальной стадии адсорбции Ge на поверхности Au(111) с анализом особенностей роста и стабильности формируемых на поверхности структур методами сверхвысоковакуумной низкотемпературной сканирующей туннельной микроскопии и теории функционала плотности. Установлено, что адсорбция единичных атомов Ge на поверхности Au(111) при комнатной температуре приводит к замещению атомов Au атомами Ge в первом поверхностном слое, что при дальнейшем увеличении степени покрытия до 0.2 − 0.4 монослоев приводит к последовательному росту аморфоподобного бинарного слоя, состоящего из перемешанных атомов Au и Ge. Показано, что отжиг бинарного слоя до температуры Ts ≃ 500 K, равно как и адсорбция Ge на поверхности Au(111), находящейся при температуре Ts ≃ 500 K, при степенях покрытия вплоть до 1 монослоя приводят к одинаковому структурному переходу и образованию сплава Au–Ge как минимум в двух приповерхностных слоях. На основании экспериментальных и теоретических данных сделан вывод о невозможности формирования однослойного германена на поверхности Au(111) при степенях покрытия ≤ 1 монослоя и в диапазоне температур Ts=297 − 500 K.

Ключевые слова: сканирующая туннельная микроскопия, Поверхность и тонкие пленки