Investigation of the electronic properties of the surface and bulk forms of gold and palladium
本文研究了Au和Pd块体金属的电子态密度，它们的表面是纳米厚度的多晶表面层。计算采用全相对论近似下的赝势密度泛函理论。已经发现提供贵金属表面的电子态密度的计算的近似，其描述这些金属的价带的XPS光谱的实验观察特征。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of periodic curved surfaces -- continuous surface versus graphitic sponge
我们研究了束缚在周期曲面上的电子的能带结构。我们已经制定薛定谔方程与维尔斯特拉斯表示时，表面是最小的，这是数值求解。能带和布洛赫波函数基本上是由“管道”连接成网络的方式确定的，其中Bonnet（共形）变换表面具有相关的电子结构。然后，我们检查，作为一个实现的周期性表面，紧束缚模型的原子网络（“海绵”），其中的低能量谱与连续曲面相吻合。
2003-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Surface effects on the electronic energy loss of charged particles entering a metal surface
在含时密度泛函理论的框架下，利用线性响应理论研究了带电粒子进入金属表面时的表面效应对电子能量损失的影响.有趣的现象发生在损耗谱起源的边界（bregenzung）效应，这是由于表面和体激发模式的正交性。我们的计算表明，在表面的非突变的电子密度分布的存在下，严重影响表面激发的性质，从比较与简化模型推导。
2002-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Spectrum of electronic excitations due to the adsorption of atoms on metal surfaces
在宽带极限下求解了自旋极化吸附质靠近金属表面的含时平均场Newns-Anderson模型。导出了吸附物-金属系统的电子结构随时间的演化方程，得到了电子激发谱，并在一组物理合理的参数下证明了模型的行为。
2006-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Influence of surface chemistry on the electronic properties of graphene related carbon materials
从理论上研究了有机官能团对石墨烯相关碳材料电子性质的影响。在这里，我们报告，使用密度泛函理论和紧束缚的方法，进行超分子器件的最佳候选人可以通过工程这些材料的表面化学和堆叠构象。
2010-05-28 cond-mat.mtrl-sci
The first principles calculations of the atomic and electronic structure of cubic and orthorhombic LaMnO3 surfaces
结合GGA-平面波的方法实现到VASP - 4.6.19计算机代码与平板模型，我们详细研究了LaMnO 3表面的原子和电子结构，在立方相和正交相。所获得的结果进行了比较与其他ABO 3-钙钛矿的类似研究。
2008-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and optical properties of InAs(110)
用半经验紧束缚方法研究了解理InAs（110）表面的电子和光学性质。我们描述和讨论的表面电子态的电子特性，我们比较与其他理论方法，并与实验观察。我们计算了表面电子能带结构和反射各向异性谱，并从表面电子态和原子结构两个方面进行了描述和讨论。
2003-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Optical Properties of Functionalized GaN (10-10) Surfaces using Hybrid-Density Functionals
小分子配体在半导体表面的吸附是一种可能的途径来修饰这些表面，使得它们可以用于生物传感和光电子器件。在这项工作中，我们进行密度泛函理论计算的电子和光学性质的GAN-（10 $\bar1$ 0）表面的小配体。从研究的锚基团，我们表明，巯基引入状态的GAN带隙。然而，这些状态不是光学活性的，至少对于这些完美的表面。这意味着需要考虑更真实的表面，以表明表面改性如何增强GAN非极性表面的光学特性。
2018-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of the (111) and (-1-1-1) surfaces of cubic BN: A local-density-functional ab initio study
采用局域密度泛函方法对立方氮化硼的（1 - 1 - 1）面和（-1-1-1）面进行了电子结构的从头计算.研究了能量稳定的重构，即（1 - 1 -1）面上的N吸附原子、N3三角形模型、（2x 1）面上的（-1-1-1）硼和氮三角形模型.详细讨论了表面态的能带结构和性质。
1999-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Distinct Effects of Cr Bulk Doping and Surface Deposition on the Chemical Environment and Electronic Structure of the Topological Insulator Bi2Se3
在这份报告中，它表明，Cr掺杂到块体和Cr沉积在表面上的Bi_2Se_3薄膜的分子束外延（MBE）生产的电子结构和化学环境有显着不同的影响。
2017-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of the atomic and electronic structures for ABO3 perovskite (001) surfaces
我们提出了对SrTiO 3（STO）、BaTiO 3（BTO）和PbTiO 3（PTO）钙钛矿晶体的（001）表面的两种可能的终端的第一性原理计算的结果。采用混合（B3PW）交换相关技术和重新优化的原子（高斯）轨道基组，计算了不同化学计量比和非化学计量比二维平板的原子结构和电子组态.结果与以前的计算和现有的实验数据进行了比较。详细讨论了这三种钙钛矿的表面附近的电子密度分布和共价效应。
2004-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission Fingerprints for Structural Identification of Titanium Dioxide Surfaces
钛白的丰富特性取决于其各种多晶型物及其混合物，以及对结晶取向的敏感性。因此，关键是要制定方法，允许表面结构识别。我们在此证明了光电子能谱提供Ti LMV（V =价态）俄歇模板定量分析TiO $_2$多晶型物的能力。Ti LMV衰减反映了Ti 4sp-O 2 p杂化，这是TiO $_2$相和取向的固有性质。在金红石（110）、金红石（101）和金红石（100）单晶上收集的Ti LMV模板允许对混合的纳米级粉末进行定量分析，其桥接了参考材料和复杂材料表面之间的间隙。作为一个测试床，研究的金红石/金红石P25作为接收和在退火后的锐钛矿到金红石的转变。与X射线衍射测量的协议证明了俄歇分析的可靠性，并突出了其检测表面取向的能力。
2018-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure and Stability of the CH3NH3PbBr3 (001) Surface
采用密度泛函理论研究了甲基铵铅溴（CH 3 NH3 PbBr 3）钙钛矿（001）表面的能量和电子结构.通过研究表面巨势，我们预测，在本体CH 3 NH3 PbBr 3的热力学平衡条件下，CH 3 NH3 Br-终止的（001）表面比PbBr 2-终止的（001）表面在能量上更有利。这两个不同的表面终端的电子结构保留了一些散装的特性，而新的表面状态被发现附近的带边，这可能会影响光伏性能的太阳能电池的基础上CH 3 NH3 PbBr 3。计算出的CH 3 NH3 PbBr 3的电子亲和势揭示了两个表面终端的相当大的差异，表明通过适当的界面工程调整卤化物钙钛矿和相邻电极之间的能带偏移的可能性。
2016-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of the c(4 x 2) reconstructed Ge(001) surface
我们采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的能带结构计算方法研究了c（4 x 2）重构Ge（001）表面的电子结构.特别是，我们考虑到表面重建的细节，以及放松的晶体结构。的表面电子状态的识别和本地的状态密度进行比较，最近的数据从扫描隧道光谱。我们获得了几乎完美的协议之间的理论和实验的占领和未占领的状态，这使我们能够澄清的实验数据的解释。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Competing electronic states emerging on polar surfaces
离子化合物的极性表面上的过量电荷通常由二维电子气（2DEG）模型描述，二维电子气模型是在空间上被限制在几个原子层中的电荷的均匀分布。在这里，通过结合扫描探针显微镜与密度泛函理论计算，我们表明，在极性TaO $_2$终止KTaO $_3$（001）的过剩电荷形成更复杂的电子状态与不同程度的空间和电子本地化：电荷密度波（CDW）共存的强本地化的电子极化子和双极化子。这些表面电子重建，源自电子-晶格相互作用和电子相关性的联合作用，在能量上比2DEG解决方案更有利。它们表现出不同的光谱信号和对表面性质的影响，表现为铁电畸变的局部抑制。控制电荷有序化程度和铁电态到顺电态的转变对于电子学应用中载流子的产生和输运具有重要意义。
2022-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic nature of coverage-dependent nanosurface effect by cooperative orbital redistribution
由于纳米材料具有较大的表面积与体积比，其表面状态可以有效地改变甚至支配其物理和化学性质。这种表面效应高度依赖于颗粒尺寸和配体覆盖率，但潜在的电子水平机制仍然未知。以TiO2纳米片为模型体系，通过改变配体的覆盖度，利用近边X射线吸收精细结构探测改性后的表面成键和电子能带结构，揭示了覆盖度依赖的纳米表面效应的电子本质.实验发现，表面配体可以竞争性地将表面Ti原子的3d轨道转变为化学吸附态，这与配体覆盖率的增加是协同的。这种覆盖度依赖的合作轨道重新分布解释了各种纳米表面效应对调节纳米材料的电子结构、表面反应性、光学性质和化学吸附的影响。
2018-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Bond relaxation, electronic and magnetic behavior of 2D metals structures Y on Li(110) surface
采用键级长度强度（BOLS）关联和密度泛函理论（DFT）相结合的方法研究了钇原子在锂（110）表面吸附的键、电和磁行为。我们发现Y原子在Li（110）表面的吸附形成了六边形、九边形、实心六边形、四边形和三角形的二维几何结构。与磁矩一致的分别为6.66μ B，5.54 μ B，0.28 μ B，1.04 μ B，2.81 μB。此外，这项工作可以为设计新的2D金属电子和磁性铺平道路。
2018-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Sb2Se3 and SbBiSe3 Surface Capping and Biaxial Strain Co-Engineering for Tuning the Surface Electronic Properties of Bi2Se3 Nanosheet- A Density Functional Theory based Investigation
本文采用DFT研究Sb2Se3或SbBiSe3覆盖与最高5%双轴应变对Bi2Se3纳米片表面电子结构及自旋输运性质的协同调控。
2024-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronic and Electronic properties of cubic bulk and 001 surface of CsPbBr3
利用第一性原理计算对CsPbBr 3的立方体及其（001）面进行了计算，揭示了其电子和光电性质.各种计算方案，如GGA，GGA+SOC和高精度的修正贝克约翰逊势（mBJ）的应用。从mBJ得到的电子能带隙的计算结果与现有的实验结果接近。立方体相的机械稳定性进行了研究，并发现绕过其他结构相。体相和表面的光吸收都超过了非铅基立方卤化物和锌基有机-无机杂化物。
2021-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Electronic states and magnetic structure at the Co3O4 (110) surface: a first principles study
四氧化三钴（Co 3 O 4）是一种重要的催化剂，而Co 3 O 4（110）是Co 3 O 4纳米材料中经常暴露的表面。我们采用密度泛函理论结合原位库仑排斥U项研究了该表面两种可能的终端A和B的原子结构、能量、磁性和电子性质。这些计算预测A作为稳定的终止在很宽的范围内的氧化学势，与最近的实验观察一致。Co ~（3+）离子在体相中不具有磁矩，但在表面具有磁性，导致表面磁序与体相中不同。表面电子态存在于体带隙的下半部分，并导致两个表面终端的部分金属化。这些状态负责稳定两个极性终端的电荷补偿机制。计算出极性补偿的临界厚度为4层。
2012-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Integrating Bayesian Inference with Scanning Probe Experiments for Robust Identification of Surface Adsorbate Configurations
控制有机/无机材料的性质需要详细了解其分子吸附几何形状。这通常是无法实现的，即使使用当前最先进的工具。用原子力显微镜（AFM）可视化复杂非平面吸附物的结构是具有挑战性的，并且用传统的结构搜索通过计算来识别它是棘手的。在这种新的方法中，跨学科的工具被集成为一个强大的和自动化的3D吸附物配置的识别。贝叶斯优化与第一性原理模拟准确和无偏的结构推断的多个吸附。相应的AFM模拟，然后允许指纹吸附物结构中出现的AFM实验图像。在大体积的（1 S）-樟脑吸附在Cu（111）表面的情况下，三个匹配的AFM图像对比度被发现，这使得相关的实验图像特征的分子吸附的不同情况下。
2021-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Unoccupied electronic band structure of the semi-metallic Bi(111) surface probed with two-photon photoemission
虽然许多光电发射研究已经处理了体能带结构和各种表面态和共振，但尚未直接测量Bi（111）表面的费米能级以上的未占据电子结构，尽管对这种模型半金属的理解对于拓扑绝缘体、自旋电子学和相关领域具有极大的兴趣。我们使用角分辨双光子光电子能谱直接研究了Bi的占据和未占据p带，包括T点处的体空穴袋，以及Bi（111）的像势态和表面态。
2013-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Electronic band structure of platinum low--index surfaces: an {\it ab initio} and tight--binding study. II
作为前一篇论文的第二部分，本文用密度泛函理论和经验紧束缚方法计算了Pt（100）和Pt（110）表面的电子能带结构。详细讨论了表面态和共振态。计算结果表明，理想Pt（100）表面的表面态和共振态与已有的实验数据符合得很好。对于Pt（110），一些表面和共振态是表面低对称度的特征，并且被识别为与表面重构效应无关。与前一篇论文一样，密度泛函计算使用全势线性缀加平面波方法进行，经验计算使用紧束缚方法和表面格林函数匹配方法进行。
2011-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Screening Highly Effective Electrocatalyst for N2 Reduction on Anatase TiO2(101) Surface: By Tuning Electronic and Geometry Features
工业规模的氨生产主要采用哈伯-博世法，但其能耗高，CO2排放严重。电化学N2还原反应（NRR）是目前节能型NH3合成的主要方法，需要高效的电催化剂来活化N2。在本工作中，我们计算研究了影响VO 2c修饰的TiO 2（101）表面上N2分子活化和NRR过程的主要因素，通过改变其结构或电子特性。此外，成功地预测了一种有前途的NRR电催化剂。
2019-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Identification of 2H and 3R polytypes of MoS2 layered crystals using photoluminescence spectroscopy
本文报道了2 H-MoS_2和3R-MoS_2两种不同多型层状晶体中插入Cl_2分子的激子辐射复合。激子发射的结构是独特的，并提供了一个强大的实验签名的晶体多型研究。这一结果得到了X射线衍射分析和DFT电子能带结构计算的证实。因此，束缚激子发射提供了一个非破坏性的指纹可靠识别的多型二硫化钼层状晶体。
2014-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Broken Screw Rotational Symmetry in the Near-Surface Electronic Structure of $AB$-Stacked Crystals
本文利用ARPES和第一性原理计算研究2H-NbS₂与h-BN，发现近表面螺旋旋转对称性部分破缺导致能带打开带隙，揭示了近表面电子结构与体相的定性差异。
2024-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Termination-dependent surface properties in the giant-Rashba semiconductors BiTeX (X = Cl, Br, I)
非中心对称半导体BiTeX（X = Cl，Br，I）在其电子结构中表现出大的Rashba型自旋轨道分裂，使其成为自旋电子学的候选材料。然而，BiTeI（0001）单晶表面通常由Te和I终端的堆垛层错诱导域，这意味着空间上不均匀的电子结构。本文结合扫描隧道显微镜（STM）、光电子能谱学（ARPES，XPS）和密度泛函理论（DFT）计算，系统地研究了BiTeX（0001）表面的结构和电子性质。对于X = Cl，Br，我们观察到宏观单端表面。我们讨论了三种材料之间的化学特性的成键特性，表面电子结构，和表面形貌。
2015-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Structure Stability and Electronic Property for Alkaline-Earth Metals Induced Si(111)-3x2 Surfaces
用从头算方法研究了碱土金属（Ca，Sr，Ba）诱导Si（111）-3x2表面的结构稳定性和电子性质。吸附能和电荷密度差的计算表明，由于强的化学键合，高的结构稳定性。电子能带结构和能带分解电荷密度分布的分析表明，第三个价带来自顶部Si和金属原子，而最顶部的两个价带来自体硅。这些结果表明，一个较大的表面带隙为1.65-1.68 eV，这是很好的一致，最近的实验发现Sr/Si（111）-3x2表面。这些结果揭示了相关实验观察的自然解释，并激发了表面科学的进一步实验和理论探索。
2018-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of periodic curved surfaces -- topological band structure
本文对束缚在周期极小曲面上的电子的能带结构进行了微分几何表示和数值计算。我们专注于最小的表面，因为它们不仅是数学上优雅（与表面特征完全在“肚脐”），但代表真正的系统，如沸石和负曲率富勒烯的拓扑结构。能带结构主要由表面的拓扑结构决定，即，波函数如何在多连通表面上发生干涉，使得能带几乎不受我们将电子限制在表面上的方式（薄板极限或从一开始就为零厚度）的影响。另一个奇怪的是，不同的最小表面连接的邦纳变换（如施瓦茨的P-和D-表面）拥有一对一的对应关系，在他们的频带能量在布里渊区边界。
2001-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Positron studies of surfaces, structure and electronic properties of nanocrystals
本文对金属和半导体纳米晶体的正电子研究作了简要的综述。介绍了正电子湮没作为一种灵敏的测量超导（NC）特性的方法所提供的前景，并与其它实验方法进行了比较。纳米晶体的电子结构的可调谐性是其在许多领域应用的巨大潜力的基础。由于其大的表面积与体积比，纳米碳的表面和界面在决定其性能方面起着至关重要的作用。在这里，我们专注于正电子2D角相关湮没辐射（2D-ACAR）和（双探测器）多普勒研究调查表面和电子性质的CdSe纳米粒子。
2007-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Topological surface electronic states in candidate nodal-line semimetal CaAgAs
我们采用角分辨光电子能谱和密度泛函计算方法系统地研究了半金属CaAgAs的体电子结构和表面电子结构。我们观察到一个金属的，线性的，非$k_z$色散的表面带，与理论拓扑表面状态的高结合能部分相吻合，证明了系统的拓扑非平凡性。实验费米能级的整体下移指向一个刚性带样的$p$掺杂的样品，可能是由于在生长的晶体中的Ag空位。
2017-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Surface and electronic structure of MOCVD-grown Ga(0.92)In(0.08)N investigated by UV and X-ray photoelectron spectroscopies
用光电发射方法研究了MOCVD生长的Ga（0.92）In（0.08）N薄膜的表面和电子结构。在价带边缘的一个额外的功能，这可以归因于在层中的存在下，已被揭示。通过氩离子溅射和退火制备清洁的（0001）-（1x 1）表面。通过X射线光电子能谱分析，证明了经过类似离子刻蚀的被测表面的化学组成的稳定性。
2004-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Anomalies in the electronic structure of Bi(2)Se(3)
采用密度泛函理论研究了Bi（2）Se（3）的电子结构.计算结果表明，狄拉克态主要由表面和次表面五重层界面处的态组成，狄拉克态的出现依赖于表面终止，这与系统的表面性质形成了鲜明的对比。这反映了实际材料的复杂性和在实际材料中实现拓扑有序是一个突出的问题。我们发现，狄拉克态的表面特性可以通过吸附的Bi终端表面由于共价性的相对更电负性的氧的变化。
2015-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the effect of varying regime of ion fluence on optical and surface electronic properties of CVD Grown Graphene
在这项工作中，依赖于离子注量的缺陷的形成对石墨烯表面的电子和光学性质的改性的效果进行了研究。采用不同注量的快重离子（70 MeV Si+5）辐照化学气相沉积（CVD）石墨烯，研究了其表面缺陷的形成机制及其对石墨烯表面电子性质如功函数的调节作用.在低离子剂量下，观察到通过空位产生的受体掺杂;而在较高剂量下实现了密集的电子激发主导的扩展缺陷，这随后将结晶石墨烯转化为无定形碳。紫外-可见光谱、拉曼光谱和扫描开尔文探针显微镜（SKPM）的结果支持这一事实。因此，探索了一种新的途径，在SHI辐照下的石墨烯的转变，离子剂量可能是实现在石墨烯中的几个效果的主要因素。
2022-06-12 cond-mat.mtrl-sci
The structural and electronic properties of tin oxide nanowires: an {\it ab initio} investigation
我们对金红石型氧化锡（SnO $_{x}$）纳米线的性质进行了{ \it ab initio}研究。我们计算了几种导线尺寸和表面小平面配置的导线属性，确定平衡几何形状，结合能和电子能带结构。结果允许建立缩放律的结构特性，在纳米线周长。结果还表明，表面态控制了纳米线的大部分电子性质。纳米线表面的氧掺入钝化了表面相关的电子态，由此产生的量子特性和标度律与纳米线内部的电子完全一致。此外，线表面中的氧掺入产生了自旋向上和向下电子的不平衡浓度，导致纳米线的磁性状态。
2012-04-11 cond-mat.mtrl-sci
A hierarchical research by large-scale and ab initio electronic structure theories -- Si and Ge cleavage and stepped (111)-2x1 surfaces --
采用密度泛函理论和平面波理论对大尺度（N阶）电子结构理论（T. Hoshi，Y. Iguchi和T. Fujiwara，Phys.Rev.B72（2005）075323）。目前的从头计算证实了预测的阶梯结构和它的偏置依赖的STM图像。此外，两个（Meta）稳定的台阶边缘结构的发现和比较。同时也对Ge（111）-2x1面进行了研究，以建立元素间的共识。本研究表明了大规模和从头算电子结构理论之间分层研究的普遍重要性。
2009-12-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic functionalization of the surface of organic semiconductors with self-assembled monolayers
分子自组装已被广泛用于金属和氧化物的表面改性，用于各种应用，包括分子和有机电子学。本研究的目标之一是了解这些表面的电子性质可以通过自组装单分子膜（SAM）进行修改。在这里，我们展示了一种新型的分子自组装：在有机半导体表面生长有机硅烷自组装膜，这导致有机材料的表面电导率急剧增加。对于具有大偶极矩的有机硅烷分子，SAM诱导的有机分子晶体的表面电导率接近每平方10^-5 S，这与超高载流子密度下有机场效应晶体管（OFFET）实现的最高电导率相当。SAM功能化的有机表面是完全可接近的环境，这使得它们非常有吸引力的传感应用。我们已经观察到，极性分子的蒸气与SAM功能化的有机半导体的相互作用导致电导率的快速和可逆的变化，与分析物蒸气的压力成比例。
2007-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Identification of main contributions to conductivity of epitaxial InN
研究了InN外延薄膜中自发形成的In纳米颗粒、近界面层、表面层和体层对薄膜电物理性质的影响。在磁场高达63 T的条件下，通过测量未掺杂和Mg掺杂InN薄膜的Shubnikov-de Haas振荡，确定了表面层的输运参数.结果表明，In纳米粒子、近界面层和体层对InN的导电性起主导作用，而表面层的影响仅在补偿低迁移率的InN：Mg薄膜中显著。
2011-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Two Dimensional Functionalized Ultrathin Semi Insulating CaF2 Layer on the Si(100) Surface at a Low Temperature for Molecular Electronic Decoupling AH-2083 arXiv submit/3480305
精确控制吸附物与表面的电子耦合/去耦的能力是一个重要的目标。它不仅对表面科学的基础研究很重要，而且对许多应用领域也很重要，例如分子电子学或各种器件的开发，如纳米生物传感器或光电池。在这里，我们提供了原子尺度的实验和理论研究的半绝缘层生长在硅表面上通过其外延与CaF 2。我们表明，在形成润湿层之后，随后的organizedunit细胞被耦合到额外的物理吸附的CaF 2分子，周期性地位于其周围。这种结构形成了使半导体表面功能化的条带。所获得的组件，具有单层厚度，揭示了3.2 eV的表面能隙。利用四苯基铁卟啉分子在条带上的吸附，通过微分电导测量来估计这种结构的电子绝缘性质。密度泛函理论（DFT），包括几个层次的复杂性（退火，DFT +U，和非局部范德华泛函）再现我们的实验观察。我们的发现提供了一种独特而强大的模板，为金属表面（如NaCl）上的电子半绝缘层带来了替代解决方案。因此，CaF_2/Si（100）带状结构可以作为多功能表面平台，用于各种原子尺度的分子器件研究。
2020-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Clean Os(0001) electronic surface states: a first-principle fully relativistic investigation
我们采用基于全相对论密度泛函理论和投影缀加波方法的第一性原理计算方法对Os（0001）表面的电子结构进行了分析。我们研究了表面态和共振态，分析了它们的自旋轨道诱导的能量分裂和自旋极化。结果与以前研究的表面Ir（111），Pt（111），和Au（111）进行了比较。我们没有发现任何类似于（111）面心立方表面的L-间隙的间隙中的表面状态，但发现Rashba分裂共振，跨越费米能级，并在最近研究的Ir（111）表面，有一个特征的向下色散。此外，对于一些选定的表面态，我们研究了自旋极化相对于${\bf k}_{\parallel}$，波矢平行于表面。在某些情况下，如Rashba分裂共振，自旋极化表现出缓慢旋转的平滑行为，在其他情况下，由于混合和反交叉的状态，旋转更快。
2018-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Stability, electronic structure, and magnetic moment of Vanadium phthalocyanine grafted to the Au(111) surface
本文采用密度泛函理论的从头计算方法，对吸附在Au（111）表面的V-Pc分子的电磁性质进行了研究。我们计算吸附能，调查的V-Pc分子和Au表面组成的混合系统的成分之间的相互作用机制，并确定系统中的几何形状的变化，特别是在接枝分子。我们发现当V-Pc被接枝到Au表面的fcc位置时，V-Pc/Au（111）的能量最稳定的构型出现，这导致与独立的V-Pc分子相比，杂化系统的点群对称性降低。此外，我们的研究还表明，V-Pc在Au（111）表面吸附后，其电子结构和磁性都发生了显著的变化。总之，这些研究揭示了V-Pc在金属表面吸附的物理机制，并为新型自旋电子器件的设计开辟了新的前景。
2021-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Silicene vs. ordered 2D silicide: the atomic and electronic structure of the Si-$(\sqrt{19}\times\sqrt{19})R23.4^{\circ}$/Pt(111) surface reconstruction
我们讨论了在金属表面上沉积Si后形成2D有序结构的可能性。我们通过一系列的表面科学实验技术和理论计算研究了Si- $(\sqrt{19}\times\sqrt{19})R23.4^{\circ}$ /Pt（111）表面重构的原子和电子结构。该理论实现了一个非常好的协议与实验结果和确证毫无疑问，这一阶段是一个表面合金组成的Si $_3$ Pt四聚体，类似于扭曲的可果美晶格。这些发现使得在Pt（111）和其他过渡金属表面上不可能形成硅烯或锗烯。
2014-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Atomic and electronic structure of the Si(331)-(12$\times$1) surface
本文采用第一性原理方法，采用平面波和严格定域基组，研究了洁净Si（331）-（12 $\times$ 1）表面的原子和电子结构.从Zhachuk和Teys [Phys. Rev. B 95，041412（R）（2017）]提出的表面结构开始，我们对原子模型和局部基组进行了重大改进，这对于正确描述扫描隧道显微镜（STM）图像的观察到的偏压依赖性至关重要。从表面模型和STM所看到的Si五聚体之间的尺寸失配的Tersoff-哈曼模型的上下文中解释。计算了分离不同Si（331）屈曲构型的能垒，表明该表面结构在室温下易于发生动态屈曲。结果表明，Si（331）上的空电子态主要集中在五聚体上，它们之间有半导体和欠配位的Si sp类$^2$原子，而填充电子态集中在沟槽上的欠配位的Si sp类$^3$原子和二聚体上.计算的电子态密度在Si的基本带隙中呈现出两个宽峰：一个在价带顶部附近，另一个在导带底部附近。所得的表面带隙为0.58 eV是一个很好的协议与光谱研究。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Kagome surface states and weak electronic correlation in vanadium-kagome metals
本研究利用角分辨光电子能谱和第一性原理计算，系统研究了RV6Sn6的电子结构，发现其存在弱电子关联，并观察到依赖于R元素的'W'形kagome表面态，为基于二维kagome晶格通过层间耦合调控电子态提供了新途径。
2023-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid density-functional theory calculations of electronic and optical properties of mercaptocarboxylic acids on ZnO $(10{\overline 1}0)$ surfaces
本文采用密度泛函理论半局域和混合交换关联泛函方法研究了不同碳链长度的巯基羧酸在ZnO-（10-10）表面上的电子性质.在所研究的结构中，我们确定单齿吸附模式是稳定的。此外，该模式在ZnO带隙中引入了光学活性态，进一步证实了在PBE 0和TD-PBE 0水平上的介电函数的计算。一个有趣的发现是，吸附模式和混合系统的介电性质都是相当不敏感的链长，因为受体分子状态是非常本地化的硫原子。这表明即使是小分子也可以用于稳定ZnO表面并增强其光电应用的功能。
2018-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Electronic Levels of NiO with Alkali Halides Surface Modifiers for Perovskite Solar Cells
良好的光电性能和易于制造使NiO成为钙钛矿太阳能电池的有前途的空穴传输层。为了实现最大效率，NiO的电子能级需要与钙钛矿吸收剂的电子能级最佳对齐。通过在NiO表面上吸附物种来施加表面改性剂是调节其能级的最普遍的策略之一。碱金属卤化物是一种简单的无机表面改性剂，在有机光电子学中有着广泛的应用，但在钙钛矿太阳能电池中的研究却很少。采用密度泛函理论（DFT）计算方法，研究了20种碱金属卤化物在NiO表面的单层吸附对NiO电子能级的影响.我们的研究结果表明，碱金属卤化物可以移动的位置的价带最大值（VBM）的NiO到一个令人惊讶的大范围内在两个方向上，从-3：10 eV到+1：59 eV。我们解释的方向和幅度的位移的表面偶极子，形成的吸附的阳离子和阴离子，其中的VBM位移的大小是一个单调的函数的表面覆盖。我们的研究结果表明，与碱金属卤化物表面改性剂，NiO的电子能级可以调整鲁棒性和潜在的钙钛矿太阳能电池中的许多钙钛矿组合物相匹配。
2020-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Growth and electronic properties of nanolines on TiO2-terminated SrTiO3(001) surfaces
用扫描隧道显微镜和光谱原位研究了同质外延生长的TiO_2封端的SrTiO_3（001）表面。通过控制Ti/Sr比，发现在表面上形成高度有序的线性纳米结构的二维域，即所谓的“纳米线”。为了进一步研究表面结构如何影响能带结构，对这些表面进行了光谱研究。我们的研究结果揭示了显着更多的带弯曲的表面与纳米线，表示与这些功能相关的受体状态。此外，在高缺氧条件下生长的纳米线表面上观察到间隙状态。这种状态似乎与先前观察到的相同，由表面氧空位的（++/+）跃迁能级引起。
2017-09-21 cond-mat.mtrl-sci
The Role of Tensorial Electronic Friction in Energy Transfer at Metal Surfaces
非绝热能量弛豫的精确描述是模拟金属表面原子动力学的关键。由于电子-空穴对激发耦合到分子吸附物运动的界面能量转移通常用具有电子摩擦的朗之万分子动力学来模拟。本文采用一阶含时微扰理论（TDPT）在密度泛函理论（DFT）水平上计算了全电子摩擦张量。结果表明，摩擦张量一般是各向异性和非对角的，如Pd（100）面上的氢原子和Cu（100）面上的CO.这意味着电子-空穴对在金属表面诱导的非绝热耦合导致摩擦诱导模式耦合，因此打开了额外的能量重新分配的通道。我们证明了我们的结果的鲁棒性和准确性，通过直接比较建立的方法和实验数据。
2017-12-06 cond-mat.mtrl-sci
Theory of surface plasmons and surface-plasmon polaritons
金属表面的集体电子激发在从物理学和材料科学到生物学的广泛科学领域中起着关键作用。在这里，我们专注于固体的多体动力学电子响应的理论描述，强调在金属表面的各种集体电子激发的存在，如传统的表面等离子体，多极等离子体，和最近预测的声学表面等离子体。我们还审查现有的计算，实验测量和应用。
2006-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Surface Melting of Electronic Order
本文报道了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$中轨道有序表面随温度变化的表面X射线散射研究。我们发现，电子有序的界面宽度的增长，从下面接近体有序温度，虽然体相关长度保持不变。在过渡区附近，表面非常粗糙，没有明确的电子表面，尽管存在体电子有序，也就是说电子表面已经熔化。在体转变之上，观察到轨道级的有限尺寸的各向同性波动，其相关长度等于在转变温度下的电子表面的面内相关长度。
2010-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low Temperature Nanoscale Electronic Transport on the MoS_2 surface
在低温（30 K）和超高真空条件下，用双探针法测量了二硫化钼（MoS_2）表面的电子输运。两个扫描隧道显微镜针尖被精确地定位在隧道接触中以测量表面电流-电压特性。尖端之间的间隔可控地变化，并使用高分辨率扫描电子显微镜测量。在探针间距为50 nm时测得MoS_2表面的电子能隙（E_S）为1.4eV。此外，在电子间隙外测量的双探针电阻显示出具有双探针分离的2D样行为。
2013-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
s-d Electronic interactions induced H2 dissociation on the γ-U(100) surface and influences of niobium doping
用密度泛函理论方法系统地研究了氢分子在γ-U（100）面上的解离.通过势能面计算，发现氢分子在清洁的γ-U（100）表面上可以无势垒解离。经过仔细的电子学分析，发现氢和铀的d电子态之间的电荷转移导致了解离，这与氢分子在其它锕系金属表面上的解离有很大不同。考虑到3d过渡金属原子的掺杂可以稳定U的α相，我们还研究了Nb掺杂对氢解离过程的影响。我们发现Nb的3d电子态也参与了与H的s电子态的杂化，导致了H分子在掺杂U表面也发生了解离，没有任何能垒。此外，自由电子能量降低更快地接近掺杂的U表面的氢分子。
2011-10-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Surface-electronic structure of La(0001) and Lu(0001)
大多数研究金属表面电子结构的光谱方法都有一个缺点，要么只能探测到被占据态，要么只能探测到未被占据态，信号在费米边缘被切断。当状态非常接近费米能级时，这会导致显著的不确定性。通过低温扫描隧道谱和从头计算，我们研究了La（0001）和Lu（0001）的表面电子结构，证明了通过这种方法可以高精度地得到与费米能级非常接近的表面电子结构的详细信息。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ligand effects on the electronic structure and magnetism of magnetite surfaces
我们解决功能化的磁铁矿表面的电子和磁性的影响，作为一个指标，在纳米粒子太大的直接从头算方法相同的属性。使用成熟的方法和参考文献（即LDA + U磁铁矿表面），我们可以验证我们的方法的有效性，并使用两个典型的配体，多巴胺和柠檬酸盐，即π和σ电子供体，我们可以预测，这些配体将诱导不同的变化的电子性质的系统，但在这两种情况下的磁化强度的增强。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
