Surface relaxation and electronic structure of Mo and W (100)

The influence of the uniform surface contraction, observed at room temperature for Mo and W (100), on their electronic structure, is investigated and discussed in a tight-binding framework. Unexpectedly, the central resonant peak of the surface density of states is only slightly modified and the contraction results mainly in an increase of the density of states near the band edges. Introducing the core-core repulsion with a phenomenological potential, the minimization of energy gives a 6 ∼ 8 % and 3.5 ∼ 4 % contraction for Mo and W respectively, in good agreement with experiment.L'influence de la contraction uniforme de surface, observée à température ambiante pour le Mo et le W (100), sur leur structure électronique est discutée dans un modèle de liaisons fortes. Le pic central d'états résonnants de la densité d'états à la surface n'est que très peu modifié et la contraction produit principalement un accroissement de la densité d'états près des bords de bande. En introduisant les répulsions de cœur à l'aide d'un potentiel phénoménologique, la minimisation de l'énergie conduit à une contraction de 6 ∼ 8 % pour le Mo et 3,5 ∼ 4 % pour le W, en bon accord avec l'expérience

Étude théorique de divers processus atomiques de croissance sur les surfaces métalliques

L'intérêt technologique des matériaux multicouches et la nécessité de comprendre, et si possible de maîtriser, les processus atomiques qui se produisent lors de leur élaboration a suscité depuis quelques années un regain d'activité sur les mécanismes élémentaires intervenant dans la croissance cristalline. Ces processus atomiques sont nombreux. Pour former une nouvelle couche à faible sursaturation, les atomes venant de la vapeur doivent d'abord se condenser sur le substrat, puis diffusent sur la surface et soit s'incorporent aux marches, soit se réévaporent. A sursaturation plus élevée, des îlots se forment par nucléation sur les terrasses du cristal et deviennent eux-mêmes des centres pour la croissance. A chacun de ces processus sont associées des énergies caractéristiques qu'il convient de déterminer si l'on veut faire des études statistiques. Etant donné la réduction ou même l'absence de symétrie des systèmes considérés, on a le plus souvent recours à des méthodes approchées pour calculer ces énergies : théorie du milieu effectif, méthode des liaisons fortes, "Embedded Atom Model" (EAM)... Après avoir décrit brièvement ces méthodes, nous les illustrerons sur une série d'exemples : détermination du site d'adsorption et stabilité des petits îlots de deux et trois atomes sur la surface (111) des métaux de transition cubiques à faces centrées, mécanismes de diffusion superficielle, influence de la présence de marches sur la diffusion

d Surface states in transition metals

The tight-binding model, including d band degeneracy, is used to calculate the local densities of states on low index surfaces of fcc Ni and bcc Fe. Charge transfer effects are investigated. The results show the existence of peaks of surface states inside the band on non dense planes of cleavage and a broadening of the band when the surface perturbing potential is strong enough. They are consistent with experimental data.On calcule les densités d'états locales sur les surfaces de bas indice du nickel et du fer cubique centr6 dans l'approximation des liaisons fortes en tenant compte de la dégénérescence de la bande d et du transfert de charge. Les résultats montrent l'existence de pics d'états de surface dans la bande sur les surfaces non denses et un élargissement de la bande lorsque le potentiel de surface est suffisamment grand. Ils sont compatibles avec les données expérimentales

Oxygen Induced Surface Core Level Shifts of W(110) Deduced From Surface Segregation Energies

We calculate the core-level shift induced by oxygen adsorbates on the surface atoms of W(110). We use the equivalent core approximation which reduces this problem to the computation of the variation of the surface segregation energy of a rhenium impurity in a (110) tungsten crystal due to the presence of chemisorbed oxygen atoms. The calculation is carried out in the framework of the tight-binding approximation. The results are compared with previous simpler approaches and suggest a new interpretation of experimental data.Nous calculons le déplacement de niveau de cœur induit par la présence d'oxygène à la surface (110) d'un cristal de tungstène. Nous utilisons l'approximation de cœur équivalent, ce qui ramène le problème au calcul de la variation, due à la présence d'oxygène chimisorbé, de l'énergie de ségrégation d'une impureté de rhénium à la surface (110) d'un cristal de tungstène. On se place dans l'approximation des liaisons fortes. Les résultats sont comparés à d'anciens modèles moins élaborés et nous permettent de proposer une nouvelle interprétation des données expérimentales

DIFFUSION OF TRANSITION ADATOMS ON PERFECT AND STEPPED TRANSITION METAL SURFACES FROM BINDING ENERGY CALCULATIONS

Nous calculons les lignes de niveaux de l'énergie de liaison d'un adatome de la série de transition 5d sur la surface avec marches [m(110) x (0[MATH]1)] du tungstène. Nous en déduisons les chemins de diffusion et les énergies d'activation correspondantes extrapolées à O K. Ces résultats sont comparés à ceux obtenus sur une surface parfaite (110) et sont en assez bon accord avec les expériences de FIM.We calculate the binding energy contour maps for a single adatom of the 5d transition series on a stepped [m(110) x (0-11)]W surface from which the diffusion channels and corresponding activation energies are deduced. These results are compared to those obtained for a perfect (110) surface and are in rather good agreement with FIM experiments