Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 38: Struktur und Dynamik reiner Oberflächen

O 38.2: Vortrag

Freitag, 31. März 2000, 11:30–11:45, H37

First principles Untersuchungen zur Gitterdynamik der Ru(0001) und O(1×1)/Ru(0001) Oberflächen — •R. Heid und K.-P. Bohnen — Forschungszentrum Karlsruhe, IFP, Postfach 3640, D-76021

Die kürzlich entwickelte Dichtefunktional-Störungstheorie auf der Basis einer mixed-basis Pseudopotentialmethode [1] ermöglicht eine parameterfreie Charakterisierung gitterdynamischer Eigenschaften von Übergangsmetallen und deren Oberflächen, die aufgrund ihrer ungewöhnlichen Oxidations- und Katalyseeigenschaften von technologischer Bedeutung sind. Hier stellen wir ab initio Berechnungen der Phononendispersionen der Ru(0001) und O(1×1)/Ru(0001) Oberflächen vor, die bereits experimentell untersucht wurden [2,3]. Für den Ru-Volumenkristall finden wir ausgeprägte Phononenanomalien, die experimentell bestätigt wurden. Sie spiegeln sich in einer ungewöhnlichen Dispersion der reinen Ru(0001) Oberfläche wider, was nahe legt, daß eine Interpretation der experimentellen Daten auf der Basis eines einfachen gitterdynamischen Modells nicht möglich ist. Für die O(1×1)/Ru(0001) Oberfläche finden wir eine starke Dispersion der vertikalen Sauerstoffschwingung längs Γ-K-M in guter Übereinstimmung mit dem Experiment [3]. Die Rechnung erlaubt darüber hinaus die Identifizierung weiterer experimentell beobachteter Moden.

[1] R. Heid and K.-P. Bohnen, Phys. Rev. 60, R3709 (1999)

[2] J. Braun et al., Surf. Sci. 372, 132 (1997)

[3] T. Moritz et al., Surf. Sci. 427-428, 64 (1999)