11.12.2024
Квантово-размерные эффекты в сверхтонких пленках золота на поверхности Pt(111)
Среди многих изученных гетероструктур особый интерес вызывает система Au/Pt(111). Pt широко используется в качестве каталитического материала в химической промышленности. Исследования биметаллических поверхностей, включающих адслои Au, выявили очень интересную химию таких систем. Золото долгое время считалось инертным материалом во многих химических реакциях. Однако эти хорошо известные свойства объемного Au изменяются при нанометровом размере − частицы размером 5–10 нм проявляют высокую каталитическую активность.
В рамках теории функционала плотности исследованиа электронная структуры чистых поверхностей Pt(111) и Au(111) и систем nML-Au/Pt(111) с n, изменяющимся от одного до трех. Расчеты были проведены как с учетом, так и без учета спин-орбитального взаимодействия. На чистых поверхностях Pt(111) и Au(111) было обсуждено несколько новых электронных состояний с сильной локализацией в поверхностной области. Адслои Au порождают многочисленные состояния квантовой ямы в энергетических областях, соответствующих проекции объемного континуума зон на поверхность Au(111). Для n = 2 и 3 были обнаружены состояния, напоминающие истинные поверхностные состояния Au(111). Также обнаружены интерфейсные состояния Au/Pt. Рассчитанная для систем nML-Au/Pt(111) работа выхода показывает небольшое изменение с увеличением числа атомных слоев Au порядка нескольких десятков мэВ, т. е. заметно меньше чем в случае металла со свободными электронами.
Koroteev Y.M., Silkin I.V., Silkin V.M., Chulkov E.V. Quantum-Size Effects in Ultra-Thin Gold Films on Pt(111) Surface // Materials. – 2024. – Vol. 17. – P. 639(1-19).