0107晶体表面的几何结构.ppt

§1-7晶体表面的几何结构——晶体总是存在着表面认识晶体表面的结构进一步研究晶体表面的性质——垂直于晶体表面的方向为Z轴,X和Y轴在晶体表面上——晶体在Z轴方向上的周期性被破坏而在XY平面内仍然保持着周期性——用二维布拉伐格子来表征晶体表面的空间周期性二维布拉伐格子——面心立方晶体在(100)方向上表面二维布拉伐格子是正方格子在(111)方向上表面二维布拉伐格子是密排结构——晶体内部物理量:静电势能、电子云密度具有三维空间周期性,可用傅里叶级数展开,用倒格子空间表示——晶体表面上物理量具有二维空间周期性同样可以用二维倒格子空间来表示二维倒格子与二维布拉伐格子的关系满足——定义垂直于表面的单位矢量倒格子基矢二维倒格子矢量——所有倒格点的集合构成二维倒格子空间——可以证明晶体表面二维周期性函数可以展开为傅里叶级数,用二维倒格子空间来表示周期性函数展开为傅里叶级数晶体表面二维晶格的点群表示晶格周期性在Z轴方向的限制,二维晶格的对称素只有6个垂直于表面的n重转轴——5个垂直于表面的镜面反演m——1个——由6种对称素可以组成10种二维点群,按照点群对基矢的要求划分,二维格子有4个晶系,5种布拉伐格子二维晶格的晶系和布拉伐格子晶系轴和角度布拉伐格子斜方简单斜方长方简单长方中心长方正方简单正方六角简单六方二维晶格的晶系和布拉伐格子——晶体表面相晶体表面的研究表明——晶体表面的结构不完全是晶体内部相应结构的面的延续——是晶体三维周期性结构和真空之间的过渡层可以将它看作是特殊的相——表面相晶体内部与表面平行的平面基矢晶体表面二维晶格基矢这两族基矢有可能是不同的——表面的再构典型表面再构之一——R——晶体材料h1h2h3——晶体表面平面的密勒指数——硅(111)表面原子排列的周期为体内相应平面的7倍典型表面再构之二————不同的方法可以获得不同的再构表面,表面的再构现象与表面原子的驰豫、原子的吸附有关,通常可由低能电子衍射(LEED)获得表面再构的几何规律——其中S为表面吸附原子