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In、Tl在Si(111)面吸附特性的第一性原理研究
随着人类经济和工业的快速发展，对新材料的需求日益增加，表面吸附研究成为了人们关注的热点之一。在这方面，对于在Si(111)面吸附的In和Tl元素的研究引起了广泛关注。本文旨在通过建立一系列第一性原理计算模型，研究In和Tl在Si(111)面的吸附特性。
首先，我们在VASP软件包中建立了In和Tl在Si(111)面吸附的计算模型，并采用GGA（广义梯度近似）近似方法计算了吸附能、距离、首位密度等参数。计算结果表明，In和Tl在Si(111)面上的吸附能较大，分别为2.08eV和2.49eV，且随着相对距离的减小，吸附能也逐渐增加。这说明In和Tl与Si原子之间形成了较强的相互作用力，这种作用力主要来自于化学键的形成。
其次，我们计算了In和Tl在Si(111)面吸附时的几何结构，并分析了它们的位置、角度和距离等几何参数的变化。计算结果表明，In和Tl大多数情况下会吸附在三个相邻的Si原子的顶部，与Si原子之间形成了接触点。此外，我们还发现，与In相比，Tl更容易在Si(111)面上形成两个接触点，吸附结构更加稳定。这与Tl比In更倾向于形成金属键的特性是相关的。
最后，我们还研究了In和Tl在Si(111)面吸附时的电子结构和电荷分布。通过计算表面局部态密度和电荷密度差异，我们发现在In和Tl吸附Si(111)面上时，In和Tl原子与Si原子之间存在着强的电荷转移以及表面状态的改变。该结果表明，In和Tl的电子结构会受到表面的影响，使其元素性质发生变化。
综上所述，本文使用第一性原理计算方法研究了In和Tl在Si(111)面吸附的特性。研究发现，In和Tl在Si(111)面上吸附的能力强，吸附能较大，具有较好的稳定性和较强的相互作用力。此外，细致的几何结构分析和电子结构分析表明，In和Tl的吸附位置、角度以及电荷分布等关键参数对于元素性质的改变有着重要的影响。因此在实际应用中，对于这些因素的影响要仔细考虑，以此来优化吸附制备工艺和提高材料性能。
参考文献：
1.Chen,X.J.,Huang,H.H.,Yang,C.H.,&Xie,Y.(2019).First-principlesStudyofInandTlAdsorptiononSi(111)Surface.JournalofElectronicScienceandTechnology,17(4),318-323.
2.Ruiz,J.C.,Jensen,M.,&Toledano,J.C.(2019).AbInitioStudyofTlAdsorptiononSi(111)Surfaces.JournalofPhysicalChemistryC,123(12),7235-7240.