• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.135-136
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• 2012

Carbon atoms near the surface of W(110) induce reconstructions such as $R(15{\times}12)$ -C/W(110) which consists of two characteristic parts, one square shaped and bright protrusion and two smaller ones. In the atomic resolution STM image, the bigger protrusion shows the periodicities of clean W(110), indicating that it is almost carbon poor region. The smaller protrusion contains hexagonal carbide surface layer of ${\alpha}$-W2C on W(110). Employing this carburized W(110) as templates, we grow Co and Fe clusters of less than ten atoms. Due to the selectivity of bonding sites, growth of larger cluster is highly unfavorable for Co and the size of clusters is very uniform. Since Co atoms prefer to sit on the bigger protrusion rather than smaller one, Co cluster can be arranged one-dimensionally in $R(15{\times}12)$-C/W(110) with quite uniform size distribution. However, Fe clusters sit on both sites without favored site, but still with uniform size distribution. On the other hand, Fe clusters can be grown with quasi one-dimensional order in $R(15{\times}3)$-C/W(110), which consists of only smaller protrusions. We investigate the magnetic properties of the ordered nano-sized clusters. Experiments using XMCD reveals little magnetic moment of Co cluster on $R(15{\times}12)$-C/W(110). This observation is consistent with the predictions of our first principles calculations that small Co clusters can be nonmagnetic or antiferromagnetic with low mean magnetic moment per atom.

• 한국진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.152-161
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• 2006

일차원의 대칭성을 갖는 형판 위에서 Bi원자가 자발적으로 형성하는 나노 구조체의 원자 구조를 이해하기 위하여, 재구조 된 Si(5 5 12)을 Bi의 탈착 온도에 가까운 온도로 가열한 채 Bi를 흡착시키고 주사 터널링 현미경으로 그 원자 구조를 각 흡착 단계별로 규명하였다. 제일 먼저 Bi는 이 기판에 존재하는 여러 종류의 $[\bar{1}\;1\;0]$에 평행한 row들 중에서 기판과 결합력이 가장 약한 dimer row와 adatom row 만을 선택적으로 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환한다. 이 과정에서 치환된 Bi는 Si과의 크기 차이로 인해 인접한 (337) subsection에 tensile stress를 인가하게 되고, 그 결과 (337) subsection 내의 tetramer row는 갈라져 dimer row와 adatom row로 변형되고, 이들 역시 Bi-dimer row와 Bi-adatom row로 각각 치환된다. 다음으로 이들 치환된 Bi-dimer row와 Bi-adatom row 위에 각각 Bi-dimer가 흡착하면 서로 마주보며 안정된 Bi-dimer pair를 이루며, 이 pair 역시 row를 이루고 둘째 층을 형성한다. 마지막으로 셋째 층의 Bi는 둘째 층의 마주보는 Bi-dimer pair 위에 흡착한 한 개의 Bi-dime이며 더 이상의 Bi는 쌓이지 않는다. 이와 같이 자발적으로 조립되는 Bi-dimer row의 형성 원인을 종합하면, 재구조 된 Si(5 5 12) 위에서 Bi의 선택적 반응, Bi와 Si의 크기 차이로 인한 표면 stress의 유발, Bi 원자 간의 안정된 결합형태 등을 들 수 있다.