Вібраційна динаміка впорядкованої біметалічної поверхневої системи стопу Pt(110)–(2×1)Cu

Н. Лауїчі$^{1}$, Е. Сахер$^{1,2}$, Р. Тігрін$^{1,3}$, Р. Шадлі$^{3}$, С. Бушареб$^{1}$

$^{1}$Université Ahmed Draia, 6 Nationale Route, 1000 Adrar, Algeria
$^{2}$Environmental Research Centre, Boughazi Saïd Ave., 23000 Annaba, Algeria
$^{3}$Laboratoire de Physique et Chimie Quantique, Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou, B.P. 17 RP, 15000 Tizi-Ouzou, Algeria

Отримано: 04.12.2023; остаточний варіант - 25.12.2023. Завантажити: PDF

В статті систематично досліджено динамічну поведінку складного біметалевого приповерхневого стопу Pt(110)–(2×1)Cu, який складається з пів моношару (0,5 ML) міді, нанесеного на платинову (110) підкладинку. На основі використання класичної механіки в рамках гармонічного наближення побудовано динамічну матрицю для об’ємного матеріялу. Знаходження власних значень і власних векторів є ключовим для створення надійної теоретичної основи, заснованої на методі Ґрінових функцій, знайдених явно для нашої модельної системи. Використовуючи цей теоретичний модель, можна знайти фононні дисперсійні співвідношення для високосиметрійних напрямків ГY, YS, SX і XГ Бріллюенової зони, а також розрахувати відповідні локальні густини коливних станів. Аналіза результатів обчислень показала, що перерозподіл електронів між атомами Платини та Купруму на інтерфейсі приводить до зміни міжфазних силових констант. Цей перерозподіл електронів зумовлює істотну ріжницю між густинами коливних станів для окремих атомів Платини та Купруму на контакті Cu/Pt(110) та для поверхні Pt(110), що вказує на потенційні шляхи для реалізації каталізованої платиною поверхневої реакції. Крім того, встановлено, що термодинамічні властивості досліджуваної системи залежать від складу поверхні та теплових параметрів, що може пояснити стабільність і реакційну здатність таких біметалевих поверхонь.

Ключові слова: леґовані поверхні, фононні властивості поверхні, густина коливних станів, методи знаходження власних значень, метод Ґрінових функцій.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i06/0531.html

PACS: 63.20.D-, 63.20.kp, 63.22.Np, 65.40.Ba, 65.40.gd, 68.65.-k, 81.05.Zx


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. T. Wei, J. Wang, and D. W. Goodman, J. Phys. Chem. C, 111: 8781 (2007). Crossref
  2. W. Fei, A. Kara, and T. S. Rahman, Phys. Rev. B, 61: 16105 (2000). Crossref
  3. Y. Lu, M. Przybylski, W. H. Wang, L. Yan, Y. Shi, J. Barthel, and J. Kirschner, J. Appl. Phys., 101: 103901 (2007).
  4. I. Wilkinson, R. J. Hughes, Z. Major, S. B. Dugdale, M. A. Alam, E. Bruno, B. Ginatempo, and E. S. Giuliano, Phys. Rev. Lett., 87: 216401 (2001). Crossref
  5. I. Yu. Sklyadneva, G. G. Rusina, and E. V. Chulkov, Phys. Rev. B, 68: 045413 (2003).
  6. M. L. Grant, B. S. Swartzentruber, N. C. Barteltand, and J. B. Hannon, Phys. Rev. Lett., 86: 4588 (2001). Crossref
  7. A. de Siervo, E. A. Soares, R. Landers, and G. G. Kleiman, Phys. Rev. B, 71: 115417 (2005). Crossref
  8. O. Skibbe, K. Berge, G. Meister, and A. Goldmann, Phys. Rev. B, 66: 235418 (2002).
  9. R. Xu, S. Bao, and G. Liu, Surf. Sci., 234, Iss. 3: 335 (1990). Crossref
  10. S. Piccinin, C. Stampfl, and M. Scheffler, Phys. Rev. B, 77: 075426 (2008). Crossref
  11. A. Valcarcel, D. Loffreda, F. Delbecq, and L. Piccolo, Phys. Rev. B, 76: 125406 (2007).
  12. P. Delichère and J. C. Bertolini, Surf. Interface Analysis, 34, Iss. 1: 116 (2002). Crossref
  13. M. Abel, Y. Robach, and L. Porte, Surf. Sci., 498, Iss. 3: 244 (2002). Crossref
  14. S. V. Eremeev, G. G. Rusina, and E. V. Chulkov, Surf. Sci., 601, Iss. 17: 3640 (2007). Crossref
  15. J. Sun, J. B. Hannon, G. L. Kellogg, and K. Pohl, Phys. Rev. B, 76: 205414 (2007). Crossref
  16. L. Li, K. Xun, Y.-M. Zhou, D.-S. Wang, and S.-C. Wu, Phys. Rev. B, 71: 075406 (2005).
  17. N. P. Blanchard, D. S. Martin, A. M. Davarpanah, S. D. Barrett, and P. Weightman, phys. status solidi (a), 188, Iss. 4: 1505 (2001). Crossref
  18. R. A. Bennett, S. Poulston, N. J. Price, J. P. Reilly, P. Stone, C. J. Barnes, and M. Bowker, Surf. Sci., 433–435: 816 (2002). Crossref
  19. P. W. Murray, S. Thorshaug, I. Stensgaard, F. Besenbacher, E. Lægsgaard, A. V. Ruban, K. W. Jacobsen, G. Kopidakis, and H. L. Skriver, Phys. Rev. B, 55, Iss.3: 1380 (1997). Crossref
  20. T. E. Feuchtwang, Phys. Rev., 155: 731 (1967). Crossref
  21. J. Szeftel and A. Khater, J. Phys. C: Solid State Phys., 20: 4725 (1987). Crossref
  22. A. Khater, O. Rafil, Y. Labaye, and Y. Pennec, Solid State Comm., 87, Iss. 1: 53 (1993). Crossref
  23. A. Virlouvet, H. Grimech, A. Khater, Y. Pennec, and K. Maschke, J. Phys.: Cond. Matter, 8: 7589 (1996). Crossref
  24. R. Tigrine, A. Khater, M. Belhadi, and O. Rafil, Surf. Sci., 580, Iss. 1–3: 1 (2005). Crossref
  25. B. Bourahla, A. Khater, and R. Tigrine, Thin Solid Films, 517, Iss. 24: 6857 (2009). Crossref
  26. A. A. Maradudin, R. F. Wallis, and L. Dobrzynski, Handbook of Surfaces and Interfaces (New York: Garland STPM Press: 1980).
  27. H. Grimech and A. Khater, Surf. Sci., 323, Iss. 3: 198 (1995). Crossref
  28. E. A. Wimmer, Nature Biotechnology, 23: 432 (2005). Crossref
  29. E. J. Wu, G. Ceder, and A. van de Walle, Phys. Rev. B, 67: 134103 (2003).
  30. I. Y. Sklyadneva, G. G. Rusina, and E. V. Chulkov, Phys. Rev. B, 68: 045413 (2003).
  31. L. Li, K. Xun, Yu.-M. Zhou, D.-S. Wang, and S.-C. Wu, Phys. Rev. B, 71: 075406 (2005).
  32. A. Khater, R. Tigrine, and B. Bourahla, phys. status solidi (b), 246, Iss. 7: 1614 (2009). Crossref
  33. A. Kara, S. Durukanoglu, and T. S. Rahman, Phys. Rev. B, 53: 15489 (1996). Crossref
  34. S. Iikubo, H. Ohtani, and M. Hasebe, Mater. Trans., 51, Iss. 3: 574 (2010). Crossref
  35. H. L. Yu, G. W. Yang, Y. Xiao, X. H. Yan, Y. L. Mao, Y. R. Yang, and Y. Zhang, Chem. Phys. Lett., 417, Iss. 1–3: 272 (2006). Crossref
  36. I. Atanasov and M. Hou, phys. status solidi (c), 7, Iss. 11–12: 2604 (2010). Crossref
  37. W. Fei, A. Kara, and T. S. Rahman, Phys. Rev. B, 61: 16105 (2000). Crossref
  38. H. Beckmann and G. Bergmann, Phys. Rev. Lett., 85: 1584 (2000). Crossref
  39. N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Physique des Solides (Paris: 2002) (in French). Crossref
  40. H. T. Diep, Physique de la Matière Condensée (Paris: 2003).
  41. C. Ngô and H. Ngô, Physique Statistique (Paris: 2007).
  42. S. Vauclair, Eléments de Physique Statistique (Paris: 1993).
  43. T. S. Rahman, J. D. Spangler, and A. Al-Rawi, J. Phys.: Condens. Matter, 14: 5903 (2002). Crossref
  44. H. Yildirim, A. Kara, and T. S. Rahman, J. Phys.: Condens. Matter, 21: 084220 (2009). Crossref
  45. S. Durukanoğlu, A. Kara, and T. S. Rahman, Phys. Rev. B, 67: 235405 (2003). Crossref
  46. T. S. Chen, G. P. Alldredge, and F. W. De Wette, Surf. Sci., 62, Iss. 2: 675 (1977). Crossref
  47. H. Yildirim, A. Kara, S. Durukanoğlu, and T. S. Rahman, Surf. Sci., 600, Iss. 2: 484 (2006). Crossref
  48. J. Hertz, J. Phys. IV France, 122: 3 (2004). Crossref
  49. L. Dobrzynski and J. Friedel, Surf. Sci., 12, Iss. 3: 469 (1968). Crossref