金属薄膜表面化学反应活性中的量子尺寸效应

本文首先简要介绍了金属薄膜的量子尺寸效应及其对表面化学性质的影响,然后对Pb/Si体系量子尺寸效应的近期研究进行了综述,最后详细介绍了量子效应对表面化学反应活性的影响。扫描隧道显微镜观察表明:在Pb(111)单晶薄膜表面上的分子吸附和氧化反应随着薄膜厚度一个原子层一个原子层变化时会出现振荡现象。通过研究薄膜中量子阱态的形成、费米能级处电子态密度的变化与薄膜的表面反应活性之间的关系,我们从实验上直接定量地证明了量子尺寸效应对表面反应活性的调控作用。

铅超薄膜在砷化镓衬底上生长量子尺寸效应研究

用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了Pb(111)超薄膜在GaAs(111)极性衬底表面上的生长过程中所表现的量子尺寸效应.研究了包括Ga截断和As截断的两种情况.研究结果发现薄膜体系的表面能、功函数和晶格驰豫随着Pb(111)超薄膜的厚度变化出现了强烈的双层振荡现象.和自由铅薄膜比较,其转折点的位置和周期的大小随着衬底及极性的不同有所变化,说明衬底电子遗漏可以在调控铅薄膜生长方面具有重要的作用.