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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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[交流]
【前沿】硅表面鐵磁錳單原子納米線的結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)機(jī)制 已有2人參與
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http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201009/t20100913_2962562.html 中國(guó)科學(xué)院物理研究所 T02組供稿 第23期 2010年09月13日 北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 硅表面鐵磁錳單原子納米線的結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)機(jī)制 硅半導(dǎo)體表面重構(gòu)以及表面吸附原子在硅表面上的自組裝研究是理論和實(shí)驗(yàn)科學(xué)工作者長(zhǎng)期以來(lái)共同關(guān)注的重要課題之一。由于MnSi等錳基化合物具有鐵磁性和較高的居里溫度而被認(rèn)為是最有望實(shí)現(xiàn)自旋傳導(dǎo)的磁性材料。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，錳在室溫下可在硅(001)面上自組裝形成單原子納米線和小納米團(tuán)簇，為研究該類磁性納米結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)良好的范例。  最近，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)王建濤研究員及其合作者美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)陳長(zhǎng)風(fēng)教授、北京大學(xué)王恩哥教授、日本東北大學(xué)金屬材料研究所川添教授等通過(guò)第一性原理計(jì)算系統(tǒng)地研究了硅(001)表面上錳納米線和納米團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及其形成機(jī)制。發(fā)現(xiàn)錳在硅（001）面上形成一種新的“magic 3n+1 atom dense trimerlike linear chains”結(jié)構(gòu)。動(dòng)力學(xué)研究表明，錳原子在硅表面非常容易擴(kuò)散，各向異性吸附導(dǎo)致納米線的形成。由于沿著錳納米線生長(zhǎng)方向應(yīng)力的作用，在表面槽上的兩個(gè)Mn原子形成“dimerlike buckled”結(jié)構(gòu)，而在硅表面上的一個(gè)Mn原子被擠壓在硅表面原子層（dimer row）內(nèi)，形成具有3個(gè)原子為周期的幻數(shù)納米線結(jié)構(gòu)（見右圖）。這種新的納米結(jié)構(gòu)與III-族和V-族元素納米線有著本質(zhì)的不同。III-族元素鎵等在硅（001）面上形成“dimerlike linear chains”結(jié)構(gòu)[JPCM 20(2008) 445002]，而V-族元素鉍等在硅面上形成“double-core 5-7-5 Bi nanolines”結(jié)構(gòu)[PRL 94(2005)226103]。這些結(jié)果為在半導(dǎo)體硅表面上制備磁性納米結(jié)構(gòu)提供了重要理論支撐,對(duì)理解硅表面重構(gòu)及有關(guān)物性具有廣泛的科學(xué)意義。相關(guān)詳細(xì)內(nèi)容發(fā)表于9月8日出版的美國(guó)《物理評(píng)論快報(bào)》[Phys. Rev. Lett. 105, 116102 (2010)]上。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目的支持。 相關(guān)鏈接： Magic monatomic linear chains for Mn nanowire self-assembly on Si(001)  附件列表：下載附件>> Magic Monatomic Linear Chains for Mn Nanowire Self-Assembly on Si(001) |
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