[Aug 18, 2014] 강명호 교수 연구실 - Identification of the Au Coverage and Structure of the Au/Si(111)−(5×2) Surface

[Aug 18, 2014] 강명호 교수 연구실 - Identification of the Au Coverage and Structure of the Au/Si(111)−(5×2) Surface

Physical Review Letters 113, 086101

강명호교수연구실, “Au 원자선의 triple-chain 구조 규명"

전자구조이론연구실에서는 Si 표면에 자기조립된 금(Au) 원자선의 3중-체인 구조를 밝히고, 1D 금속밴드의 흥미로운 도체-부도체 전이특성을 이론 해석하였다. 논문은 Physical Review Letters (저자: 권세갑, 강명호) 에 게재되었다 (2014. 8. 18).

올바른 원자구조 정보는 표면양자물성의 이해에 필수적이다. 1969년 이래 미해결 난제였던 Au/Si(111) 표면의 원자배열 구조를 규명함으로써, 그간 지속된 구조모델, STM 이미지, 전자밴드 관련 모든 논란을 해소하였고, 제일원리계산을 통한 1D 원자선의 나노물성 기술 능력을 크게 제고하였다. 
[그림:  Au/Si(111) 표면구조와 STM 이미지]

We identify the atomic structure of the Au/Si(111)−(5×2) surface by using density functional theory calculations. With seven Au atoms per unit cell, our model forms a bona fide (5×2) atomic structure, which is energetically favored over the leading model of Erwin et al. [Phys. Rev. B 80, 155409 (2009)], and well reproduces the Y-shaped and V-shaped (5×2) STM images. This surface is metallic with a prominent half filled band of surface states, mostly localized around the Au-chain area. The correct identification of the atomic and band structure of the clean surface further clarifies the adsorption structure of Si adatoms and the physical origin of the intriguing metal-to-insulator transition driven by Si adatoms.