Superestructura de superficie

La superestructura superficial es un término utilizado para referirse a la estructura específica de la capa atómica superior (o varias capas) de un cristal [1] .

Descripción

La aparición del término "superestructura" se debe al hecho de que la estructura de la capa superficial puede diferir mucho de la estructura de las capas subyacentes del cristal, y esto tiene lugar incluso para superficies atómicamente limpias, en ausencia de elementos extraños. adsorbatos [1] .

La notación para denotar cierta superestructura relaciona su retícula bidimensional con la retícula del plano ideal del sustrato. Esto generalmente se hace usando uno de los dos métodos a continuación.

La notación propuesta por Park y Madden es para definir una matriz que establece una relación entre los vectores de traslación primitivos de una superficie y los vectores de traslación primitivos de un plano sustrato ideal . Si { a s , b s } y { a , b } son los vectores de traslación de la superestructura y el plano del sustrato, respectivamente, entonces pueden describirse mediante las relaciones

{\begin{alineado}{\textbf {a}}_{s}&=G_{11}{\textbf {a}}+G_{12}{\textbf {b}}),\\{ \ textbf {b}}_{s}&=G_{21}{\textbf {a}}+G_{22}{\textbf {b}}.\end{alineado}}

y la superestructura se puede representar como una matriz G

{\begin{alineado}G=\left({\begin{array}{cc}G_{11}&G_{12}\\G_{21}&G_{22}\end{array}}\right) .\end{alineado}}

A veces también se usa la notación en la forma ( G 11 , G 12 )×( G 21 , G 22 ). [una]

Elizabeth Wood propuso una notación más descriptiva pero menos universal. Esta entrada indica la relación de las longitudes de los vectores de traslaciones primitivas de la superestructura y el plano del sustrato. Si es necesario, también se indica el ángulo en el que se debe girar la celda unitaria de la superficie para que sus ejes estén alineados con los vectores de traslaciones primitivas del sustrato. Así, si una superestructura con vectores de traslación primitivos | un s |= metro | un |, | b s |= norte | segundo | y el ángulo de rotación φ, esta superestructura se describe como X( hkl ) m × n - R φ. [una]

Si los ejes de la celda unitaria coinciden con los ejes del sustrato, es decir, φ = 0, entonces no se indica el ángulo de rotación cero (por ejemplo, Si(111)7×7). La letra c se usa para indicar una red centrada (por ejemplo, Si(111)c(4×2)). Si la formación de la superestructura es causada por un adsorbato, entonces el símbolo químico de este adsorbato se indica al final de la entrada (por ejemplo, Si(111)4×1-In) . [una]

La reconstrucción de la superficie se estudia utilizando métodos que son sensibles a la disposición de los átomos en la superficie, como la difracción electrónica lenta y la microscopía de túnel de barrido .

Notas

↑ 1 2 3 4 5 Zotov Andrey Vadimovich, Saranin Alexander Alexandrovich. Superestructura de superficie, "Diccionario de términos de nanotecnología" . Rosnano . Consultado el 21 de agosto de 2012. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2012. (indefinido)

Literatura

Park RL, Madden HH Cambios de recocido en la superficie (100) del paladio y su efecto en la adsorción de CO // Surface Science. 1968. V. 11, No. 2. págs. 188–202.
Wood EA Vocabulario de cristalografía superficial // J. Appl. física 1964. V. 35, No. 4. págs. 1306-1312.
Oura K., Lifshits V. G., Saranin A. A. et al. Introducción a la física de superficies / Ed. V. I. Sergio. — M.: Nauka, 2006. — 490 p.