•Klaus-Peter Bohnen1, Rolf Heid1, A. Kara2
und Talat S. Rahman2
1Forschungszentrum Karlsruhe, IFP, Postfach 3640, D-76021
Karlsruhe
2Kansas State University, Manhattan, Kansas 66506, USA
Zur Untersuchung des Einflusses der lokalen Geometrie und Koordination
auf Oberflächenstruktur und Dynamik haben wir ab-initio-Berechnungen
der Mehrlagenrelaxation von drei gestuften Cu-Oberflächen durchgeführt,
die zwar ähnliche Terrassenbreite aufweisen, sich aber durch Terrassen-
und Stufenkantenorientierung unterscheiden. Die Rechnungen basieren auf
der Dichtefunktionaltheorie in der lokalen Dichtenäherung mit nicht-lokalen
Pseudopotentialen. An allen drei Oberflächen finden wir eine Einwärts-Relaxation
der äußersten Lage. Besonders erwähnenswert sind die Ergebnisse
für d23 (dij ist der Abstand zwischen Lagen
i und j), die sich für Cu (331) (-3.3)% von den Ergebnissen mit EAM-Potentialen
(+1.7%) und LEED-Daten (+0.4%) unterscheiden. Für Cu(511) begünstigt
d23=-10.7% die LEED-Resultate (-6.1%) gegenüber X-ray-Streuung
(+8.1)%. Auch die weiteren Interlagenabstände für Cu(511) sind
in besserer Übereinstimmung mit den LEED-Daten als mit den X-ray-Ergebnissen.
Für alle drei Oberflächen sagen diese Rechnungen sehr ähnliche
Relaxationen voraus, während mit EAM-Potentialen die Ergebnisse für
Cu(331) sich von den Resultaten für Cu(511) und Cu(211) unterscheiden.
Wir diskutieren die berechneten Relaxationen in ihrer Konsequenz für
die dynamischen Eigenschaften der Oberflächen.