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研究生: 李承澤
Lee, Cheng-Tse
論文名稱: 藉由第一原理分析CoSi(核)/SiO2(殼)、 CrSi2(核)/SiO2(殼) 和FeSi(核)/SiO2(殼)奈米電纜異常的鐵磁性質
First-principles Analyses of Unusual Ferromagnetism Observed in CoSi (Core)/SiO2 (Shell),CrSi2 (Core)/SiO2 and FeSi (Core)/SiO2 (Shell) Nanocables
指導教授: 歐陽浩
Ouyang, Hao
口試委員: 邱顯浩
孫安正
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 319
中文關鍵詞: 奈米線第一原理過渡金屬矽化物
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  • 摘要

    本實驗藉由第一原理分析CoSi(核)/SiO2(殼)、CrSi2 (核)/SiO2 (殼)和 FeSi(核)/SiO2 (殼)奈米電纜異常的鐵磁性質,這是有別於它們在塊材時為反磁性以及順磁性材料的。這樣的奈米電纜結構,主要是因為表面的過渡金屬原子未完全配位鍵結及鍵結的扭曲,使得過渡金屬原子3d軌域的自旋向上和自旋向下的電子數不同,而有鐵磁性材料的性質。藉由高解析度電子顯微鏡圖來確定其成長方向和朝向界面的方向,以朝向界面的方向的過渡金屬矽化物和非晶質SiO2接合,建構近似真實奈米電纜的表面結構,並利用第一原理模擬分析。CoSi奈米線為B20型態結構(空間族為P213),其沿著[211]方向成長,CoSi奈米線除了表面鍵結得不對稱性產生磁性外,內部的缺陷也會產生磁化量,藉由近一步的缺陷假設計算,將內部缺陷產生的磁化量分配到表面Co原子,計算結果和實驗結果相近; CrSi2奈米線為C40型態結構(空間族為P6222),其沿著[0001]方向成長,CrSi2奈米線磁化量來自於表面不對稱鍵結,第一原理計算出的值在加上表面粗糙度所增加的表面積以及氧的影響,計算結果得出和實驗結果相同數量級的磁化量;FeSi奈米線為B20型態結構(空間族為P213),其沿著[111]方向成長FeSi奈米線磁化量也是來自於表面不對稱鍵結,由於上下界面Fe原子距離表面差異大,使的磁化量差距大。了解過渡金屬矽化物奈米線的磁性來源,可以研究其在磁性半導體的應用。


    First-principles density functional theory-based with spin-polarized calculations were used to investigate CoSi/SiO2 ,CrSi2/SiO2 and FeSi/SiO2 nanowires. The CoSi,CrSi2 and FeSi in bulk are diamagnetic and paramagnetic , but the ferromagnetism in CoSi/SiO2 ,CrSi2/SiO2 and FeSi/SiO2 nanowires was observed. Due to the distorted /dangling bonds in surface , the electron spin up and spin down in d-orbital from transitional metal atoms become asymmetric. Nanowires grows direction and side direction is determined by high resolution TEM and set side direction linking with amorphous SiO2 to bulid a close nanowire surface structure to simulate by first-principle. The cubic CoSi B20 type (P213) nanowires grow along [211] direction. Magnetization is not only from Co atom in surface , but also caused by internal defect. Set the defect in CoSi to simulate and assign total internal magnetization to the surface Co atom, simulation value is pretty consistent with experimental result. The hexagonal CrSi2 C40 type (P6222) nanowires grows along [0001] direction. The ferromagnetism is caused by distorted/dangling bonds in surface. The simulations are very consistent with measurements by further considering the effects of interfacial roughness and distribution of oxygen around the interface. The cubic FeSi B20 type (P213) nanowires grow along [111] direction. The ferromagnetism is also caused by distorted/dangling bonds in surface. The distance from surface to up and down plane Fe atom is different largely, so the magnetization is different largely, too. To understand the ferromagnetism source in transitional metal silicides can investigate the application in ferromagnetic semiconductor.

    總目錄 摘要......................IV 總目錄................... VI 圖目錄…………………......IX 表目錄………………....XV 藉由第一原理分析CoSi(核)/SiO2(殼),CrSi2(核)/SiO2(殼) 和FeSi(核)/SiO2(殼)奈米電纜異常的鐵磁性……….…….……..1 第一章 緒論…………………………………………………1 一、 金屬矽化物…………………………………..1 二、 金屬矽化物奈米結構的發展……………………..2 三、 CoSi,CrSi2和FeSi的性質與應用….…………….5 四、 第一原理模擬…………………………..7 五、 研究動機與目的……………………………..7 第二章 文獻回顧與理論基礎…………………………………..10 一、 奈米線的製備與生長機制………………………………10 (一) 氣-液-固成長…………………………..10 (二) 溶液-液-固成長……………………………….11 (三) 氣-固成長………………………………………12 二、 金屬矽化物表層生成SiO2的探討……………………13 三、 奈米結構的異常磁性質………………………14 (一) 奈米金和銀顆粒的鐵磁性質………………………14 (二) CrSi2奈米線的鐵磁性質……………………………16 (三) CoSi奈米線的鐵磁性質………………………………18 (四) FeSi奈米線的鐵磁性質………………20 四、 第一原理…………………………….……………22 (一) 第一原理計算與應用 ……………………………..22 (二) VASP原理……………………………………….27 (三) 第一原理基本理論--Hartree equation……………28 (四) 第一原理基本理論--Hartree-Fock equation…………30 (五) 第一原理基本理論--密度泛函理論………………31 (六) 第一原理基本理論--局部密度近似……………33 (七) 第一原理基本理論--廣義梯度近似……………37 (八) 自洽方法 (self-consist scheme) ………39 (九) 相對論效應影響磁晶異向性能計算…………42 (十) 場發射穿透式電子顯微鏡………….……………42 (十一) 高解析電子顯微鏡技術…………………43 (十二) Multislice method 理論………………………………45 第三章 模擬計算與實驗步驟……………………………..52 一、 Multislice設定………………………………..52 二、 VASP軟體設定…………………………….56 三、 Similarity設定………………………………………...61 第四章 CoSi結果與討論………………………………….…..65 一、 高解析穿透式電子顯微鏡分析………………………65 二、 磁性質分析……………………………………67 三、 第一原理摸擬……………………………………67 (一) CoSi塊材結構建立與模擬運算……………….68 (二) [ 0 2]方向成長的CoSi結構建立…………………69 (三) 非晶的SiO2結構建立………………………………71 (四) CoSi與非晶的SiO2接合後運算…………………72 (五) [ 0 2]方向成長的擴建並帶有缺陷CoSi結構建立……84 (六) 非晶的SiO2結構建立………………………86 (七) 帶有缺陷擴建CoSi與非晶的SiO2接合後運算………87 四、 近似與計算…………………………………89 第五章CrSi2結果與討論……………………94 一、 掃描式電子顯微鏡分析………………94 二、 高解析穿透式電子顯微鏡分析…………95 三、 磁性質分析…………………96 四、 第一原理摸擬………………97 (一) CrSi2塊材結構建立與摸擬運算…………97 (二) [10 0]方向成長的CrSi2結構建立………98 (三) 非晶的SiO2結構建立………101 (四) CrSi2與非晶的SiO2接合後運算…………101 六、近似與計算…………………117 七、氧原子分佈的影響……………………119 第六章 FeSi結果與討論…………………………124 一、 高解析穿透式電子顯微鏡分析………………124 二、 磁性質分析……………………125 三、 第一原理摸擬…………………126 (一) FeSi塊材結構建立與模擬運算…………………126 (二) [1 0 ]方向成長的FeSi結構建立……………127 (三) 非晶的SiO2結構建立……………129 (四) FeSi與非晶的SiO2接合後運算………………130 第七章 結論………………………………140 附錄……………………………144 圖目錄 圖1.1 transistor scaling & roadmap(from intel)……………..3 圖1.2各時期矽化物製程材料…………………………4 圖1.3立方晶CoSi的B20型態(空間族P213)的結構…………5 圖1.4六方晶CrSi2的C40型態(空間族P6222)的結構……………6 圖1.5立方晶FeSi的B20型態(空間族P213)的結構…………………6 圖2.1 VLS 成長機制示意圖………………………11 圖2.2 SLS 法成長奈米線之反應機構。M、E是三、五族半導體元素12 圖2.3含疊氮官能基之銦錯化合物合成奈米纖維之示意圖………12 圖2.4 GaN 奈米柱…………………13 圖2.5金顆粒被十二烷基硫醇覆蓋…………………15 圖2.6 (a)Au-NR及(b)Au-SR在5K和300K時的磁化量對磁場曲線結果15 圖2.7 CrSi2 (a)超導量子干涉儀量測結果(b)磁場與基板垂直時有易磁化現象(c)磁場與基板平行時 有難磁化現象………………………………16 圖2.8 CrSi2高解析穿透式電子顯微鏡與能量散佈儀分析……17 圖2.9 CrSi2掃描式電子顯微鏡…………………17 圖2.10 CrSi2 (a)原子位置的建立(左邊CrSi2+真空層,右邊CrSi2+SiO2),以CrSi2的(100)平面向上與真空層或SiO2相接(b)表面Cr原子的鍵結(c)內部Cr原子的鍵結………18 圖2.11 CrSi2 (a)第一原子摸擬結果,Cr原子磁化量與其位置關係,紅色為CrSi2+真空層時Cr原子磁化量,藍色為CrSi2+SiO2時Cr原子磁化量(b)表面Cr原子的態密度與能量關係作圖(c)內部Cr原子的態密度與能量關係作圖…………………………………………18 圖2.12 CoSi奈米線SEM影像………………………………………19 圖2.13 CoSi奈米線於300K和2K的磁化量對磁場作圖結果,發現具有異常的鐵磁性質………20 圖2.14 FeSi奈米線SEM影像…………………21 圖2.15 FeSi (a) 穿透式電子顯微鏡圖(b)高解析穿透式電子顯微鏡圖………………21 圖2.16 FeSi奈米線於300K和5K的磁化量對磁場作圖結果,發現具有非零的殘留磁化量……22 圖2.17完整的電子波函數(實線)與虛位勢波函數(虛線)比較圖…24 圖2.18 ZrO2能量對晶格常數圖………………25 圖2.19晶體中超晶格幾何的點缺陷示意圖,超晶格區域在虛線圈選處……….26 圖2.20在塊材晶體中超晶格幾何的表面示意圖……………..26 圖2.21在塊材晶體中超晶格幾何的分子示意圖………………..27 圖2.22 VAPS計算流程圖…………41 圖2.23自洽流程圖……….41 圖2.24傅立葉轉換發生在背焦面(back focal plane)上…….44 圖2.25三個正弦函數級數的比較: ,分別加到項數等於1,4,16..………..44 圖3.1實驗流程圖…….52 圖3-2 NiSi2和Si接合結構………….53 圖3-3 設定zone axis方向…….53 圖3-4 JOEL 2100F電子顯微鏡基本參數設定………….54 圖3-5 調整模擬影像之大小…….54 圖3-6 模擬厚度參數設定.…….55 圖3-7 HRTEM影像模擬(厚度參數設定)…….55 圖3-8 HRTEM影像模擬(聚焦參數設定)………….55 圖3-9 模擬之HRTEM與真實之HRTEM做比對………….56 圖3-10 VASP input和output示意圖………….57 圖3-11 ZnO POSCAR………….57 圖3-12 分子動力學 INCAR設定……………….58 圖3-13 鬆弛 INCAR………….59 圖3-14 態密度 INCAR…………….59 圖3-15利用vaspview軟體中觀看結構影像以及電荷分佈……….60 圖3-16 CrSi接合結構………….62 圖3-17 設定zone axis方向…………….62 圖3-18電子顯微鏡基本參數設定…………….63 圖3-19 調整模擬影像之大小………….63 圖3-20 模擬厚度參數設定…………63 圖3-21 聚焦度參數設定…………64 圖3-22 HRTEM圖與模擬之multislice的相似度…………64 圖4.1 奈米線外層有氧化層包覆………………65 圖4.2 (a)高解析穿透式電子顯微鏡影像,發現CoSi成長方向為[211],側面方向為[ 0 2] ,(b)為傅立葉轉換圖..…66 圖4.3 (a)為複利葉轉換圖,(b)為模擬立方晶CoSi的B20型態(空間族P213)由[2 1]為Zone axis時的繞射點,兩者之間差異處為(a)多了超晶格點,為CoSi內部缺陷所造成………………66 圖4.4 在室溫(300K)和2K所量測的磁滯曲線…………67 圖4.5 立方CoSi的B20型態(空間族P213)結構…………68 圖4.6模擬結果出來結果,顯示出Co和Si原子磁化量皆為零……68 圖4.7模擬計算出的CoSi態密度對能量作圖結果…………69 圖4.8[ 0 2]方向成長的CoSi單位晶胞…………70 圖4.9以[ 0 2]方向成長的CoSi單位晶胞和其邊長…………70 圖4.10擴建後的[ 0 2]方向的CoSi結構,含有160顆原子……71 圖4.11 第一原理模擬時所用的非晶SiO2結構,內含73顆原子…72 圖4.12 即為CoSi與非晶的SiO2接合後的示意圖..…………………73 圖4.13進行鬆弛的動作的INCAR和KPOINTS..……………73 圖4.14進行態密度計算的INCAR和KPOINTS……………73 圖4.15模擬計算後Co原子的磁化量…………74 圖4.16上界面處Co原子的鍵結情況,及其各別磁化量大小…………75 圖4.17下界面處Co原子的鍵結情況,及其個別磁化量大小.……75 圖4.18 Si原子的磁化量與位置的對應結果示意圖……76 圖4.19 Co原子的磁化量與位置的對應結果示意圖………76 圖4.20 Co原子鍵結型態,除了與CoSi中的Si原子鍵結外,並無與非晶的SiO2原子鍵結和Co的s, p, d以及total的態密度圖…………77 圖4.21 表面Co原子與內部Co原子3d軌域的態密度圖比較……77 圖4.22 與表面Co原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Co原子除了與CoSi中的Si原子鍵結外,並無與非晶的SiO2原子鍵結…………………….…………78 圖4.23 Co原子鍵結型態,除了與CoSi中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2原子中Si原子鍵結以及Co的s, p, d以及total的態密度圖…79 圖4.24 表面Co原子與內部Co原子3d軌域的態密度圖比較……80 圖4.25 與表面Co原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Co原子除了與CoSi中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2的Si原子鍵結…………..……….…………80 圖4.26 Co原子鍵結型態,除了與CoSi中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2原子中O原子鍵結以及Co的 s, p, d以及total的態密度圖……82 圖4.27 表面Co原子與內部Co原子3d軌域的態密度圖比較………82 圖4.28 與表面Co原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Co原子除了與CoSi中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2的O原子鍵結……..…………….…………83 圖4.29 與表面Co原子鍵結的O原子與SiO2內部O原子的p軌域態密度比較.…………………………………84 圖4.30為單位晶胞從8顆原子變成64顆原子CoSi晶胞……………85 圖4.31 藉由繞射圖形比對出來的帶有缺陷的CoSi晶胞以及其繞射圖形與論文中的傅立葉轉換圖……………...……85 圖4.32 [ 0 2]方向成長的帶有缺陷擴建的CoSi單位晶胞…………86 圖4.33以[ 0 2]方向成長帶有缺陷擴建的CoSi單位晶胞和其邊長…86 圖4.34 第一原理模擬時所用的非晶SiO2結構,內含168顆原子…87 圖4.35 即為CoSi與非晶的SiO2接合後的示意圖…………87 圖4.36下界面處Co原子的鍵結情況,及其各別磁化量大小………88 圖4.37上界面處Co原子的鍵結情況,及其各別磁化量大小……88 圖4.38 Co原子的磁化量與位置的對應結果示意圖……………89 圖4.39 奈米線內部Co原子和表面Co原子示意圖…………91 圖5.1 CrSi2 SEM影像………94 圖5.2 CrSi2奈米電纜結構示意圖…………94 圖5.3 CrSi2奈米線外層有氧化層包覆………………95 圖5.4 CrSi2高解析穿透式電子顯微鏡影像,其成長CrSi2方向為[0001],側面方向為[10 0] …95 圖5.5 CrSi2左為選區繞射結果,與圖右模擬六方晶CrSi2的C40型態(空間族P6222)由[ 2 0]為Zone axis時的繞射點符合…………96 圖5.6 CrSi2室溫時磁場垂直和平行基板時的磁場與磁化量曲線…96 圖5.7六方晶CrSi2的C40型態(空間族P6222)結構………………97 圖5.8模擬結果出來結果,顯示出Cr和Si原子磁化量皆為零……98 圖5.9模擬計算出的CrSi2態密度對能量作圖結果…………98 圖5.10以[10 0]方向成長的CrSi2單位晶胞和其12層結構…………99 圖5.11擴建後的[10 0]方向的CrSi2結構,含有188顆原子……100 圖5.12 第一原理模擬時所用的非晶SiO2結構,內含96顆原子……101 圖5.13 即為CrSi2與非晶的SiO2接合後的示意圖。圖左圈出了我們定義的單位表面面積,用於後續計算時方便而定義………102 圖5.14侷限長寬高進行鬆弛的動作的INCAR和KPOINTS……102 圖5.15未侷限長寬高進行鬆弛的動作的INCAR和KPOINTS………102 圖5.16進行態密度計算的INCAR和KPOINTS………103 圖5.17侷限長寬高模擬計算後Cr原子的磁化量………104 圖5.18未侷限長寬高模擬計算後Cr原子的磁化量……104 圖5.19侷限長寬高參數的上下界面處Cr原子的鍵結情況,及其個別磁化量大小…..…………105 圖5.20未侷限長寬高參數的上下界面處Cr原子的鍵結情況,及個別磁化量大小………………106 圖5.21兩種參數Si原子的磁化量與位置的對應結果示意圖………107 圖5.22兩種參數Cr原子的磁化量與位置的對應結果示意圖………107 圖5.23 (a)CrSi2/SiO2奈米線高解析度電子顯微鏡圖(b)由紅色區域放大的高解析度電子顯微鏡圖(c)侷限住長寬高的multislice影像(d)未侷限住長寬高的multislice影像…………………108 圖5.24 (a)CrSi2/SiO2奈米線高解析度電子顯微鏡圖(b)由界面紅色區域放大的高解析度電子顯微鏡圖(c)侷限住長寬高的multislice影像(d)未侷限住長寬高的multislice影像……………108 圖5.25 Cr原子鍵結型態,除了與CrSi2中的Si原子鍵結外,並無與非晶的SiO2原子鍵結和Cr的 s, p, d以及total的態密度圖………109 圖5.26 表面Cr原子與內部Cr原子3d軌域的態密度圖比較………109 圖5.27 與表面Cr原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Cr原子除了與CrSi2中的Si原子鍵結外,並無與非晶的SiO2原子鍵結……………..…….…………110 圖5.28 Cr原子鍵結型態,除了與CrSi2中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2原子中Si原子鍵結以及Cr的s, p, d以及total的態密度圖111 圖5.29 表面Cr原子與內部Cr原子3d軌域的態密度圖比較…111 圖5.30 與表面Cr原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Cr原子除了CrSi2中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2的Si原子鍵結…………………..……………112 圖5.31 Cr原子鍵結型態,除了與CrSi2中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2原子中O原子鍵結以及Cr的 s, p, d以及total的態密度圖113 圖5.32 表面Cr原子與內部Cr原子3d軌域的態密度圖比較…114 圖5.33 與表面Cr原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Cr原子除了與CrSi2中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2的O原子鍵結…………………..…………114 圖5.34 與表面Cr原子鍵結的O原子與SiO2內部O原子的p軌域態密度比較…..……………115 圖5.35內部 CrSi2的電荷分布圖……116 圖5.36 內部SiO2的電荷分布圖……116 圖5.37 表面CrSi2與O鍵結的電荷分布圖…117 圖5.38左為測量磁性質時試片大小及基板上的空間體積示意圖。右圖為圓形側面示意圖……118 圖5.39 (a)從HRTEM影像,可觀察到表面粗糙度。圖(b)為圖(a)中綠線的強度分布,紅線為一個強度分布的近似,以反曲線位置定為邊界。圖(c)為圖(a)中紅色區域的放大,藍線為中心直線,紅線為表面粗糙度,是藉由圖(b)方法每2Å取一個邊界點並連線的結果…119 圖5.40 表面粗糙度與位置關係,表面形貌的長度為47.91nm(紅線),直線長度為40nm(藍線)..119 圖5.41 由幾何圖形來看氧原子的分布情況(考慮奈米電纜為圓形) …………………121 圖5.42(a)能量過濾電鏡結果,發現表面生成物含有O、Si、Cr 成份。(b)為圖(a)中紅色虛線區域的O、Si、Cr 分佈情況……121 圖5.43侷限長寬高第一原理模擬出來的結果中,有與氧原子鍵結的Cr原子其平均磁化量1.31μB(1.21x10-20emu) …………122 圖5.44未侷限長寬高第一原理模擬出來的結果中,有與氧原子鍵結的Cr原子其平均磁化量1.27μB (1.18x10-20emu) ………………122 圖5.45 左為EFTEM的O原子分佈情況,而圖右為以實際比例畫出的奈米電纜O原子分佈情況……………….……122 圖6.1 高解析穿透式電子顯微鏡影像,發現成長FeSi 方向為[111],側面方向為[10 ],(b)為綠色區域放大影像,(c)為藉由JEMS 軟體模擬FeSi 由[1 1]Zone axis出來的HRTEM(厚度21nm) multislice影像……124 圖6.2左為選區繞射結果,與圖右模擬立方晶FeSi的B20型態(空間族P213)由[1 1]為Zone axis時的繞射點符合……………125 圖6.3 在室溫(300K)和5K所量測的磁滯曲線………125 圖6.4 立方FeSi的B20型態(空間族P213)結構……………126 圖6.5模擬結果出來結果,顯示出Fe和Si原子磁化量皆為零……127 圖6.6模擬計算出的FeSi態密度對能量作圖結果…………127 圖6.7[1 0 ]方向成長的FeSi單位晶胞…………128 圖6.8以[1 0 ]方向成長的FeSi單位晶胞和其邊長……………128 圖6.9擴建後的[1 0 -1]方向的FeSi結構,含有128顆原子……129 圖6.10 第一原理模擬時所用的非晶SiO2結構,內含71顆原子……129 圖6.11 即為FeSi與非晶的SiO2接合後的示意圖…………130 圖6.12進行鬆弛的動作的INCAR和KPOINTS……130 圖6.13進行態密度計算的INCAR和KPOINTS………………131 圖6.14模擬計算後Fe原子的磁化量…………………131 圖6.15上界面處Fe原子的鍵結情況,及其各別磁化量大小………132 圖6.16下界面處Fe原子的鍵結情況,及其個別磁化量大小………132 圖6.17 Si原子的磁化量與位置的對應結果示意圖……………133 圖6.18 Fe原子的磁化量與位置的對應結果示意圖,下界面磁量高,上界面磁化量低……133 圖6.19 Fe原子鍵結型態,除了與FeSi中的Si原子鍵結外,並無與非晶的SiO2原子鍵結和Fe的 s, p, d以及total的態密度圖……134 圖6.20 Fe原子與內部Fe原子3d軌域的態密度圖比較…………134 圖6.21 與界面Fe原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Fe原子除了與FeSi中的Si原子鍵結外,並無與非晶的SiO2原子鍵結……………135 圖6.22 Fe原子鍵結型態,除了與FeSi中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2原子中O原子鍵結以及Fe的 s, p, d以及total的態密度圖…136 圖6.23 Fe原子與內部Fe原子3d軌域的態密度圖比較……………137 圖6.24與界面Fe原子鍵結的Si原子與內部Si原子的s和p軌域態密度比較,此Fe原子除了與FeSi中的Si原子鍵結外,並與非晶SiO2的O原子鍵結…………………………137 圖6.25 與界面Fe原子鍵結的O原子與SiO2內部O原子的p軌域態密度比較…………138 表目錄 表1-1 矽化物週期表………………………4 表2-1 不同原子構成之超晶格在計算時所需設定的晶胞間距……27 表2-2 鹼金屬之自旋電導率 ………………………35 表2-3 分子的游離能,單位為kcal/mol(1Ev=23.06kcal/mol)。從左到右分別是Hartree Fock,局部自旋密度近似,PW91廣義梯度近似,簡化的廣義梯度近似,實驗值。可看出由廣義梯度近似可得到相當不錯的計算結果…………39 表2-4 不同電子源的比較…………42 表4-1 CoSi論文中CoSi奈米線的直徑、磁化量、Co原子所佔的比例以及表面深度計算………91 表4-2論文中CoSi奈米線的表面Co原子平均磁化量和模擬計算沒考慮內部缺陷以及有考慮內部 缺陷的平均磁化量………………92

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