محاسبه سطح مشترک (Pb/Si (111 با استفاده از نظریه تابعی چگالی

تابع کار و انرژی سطح به ازای واحد مساحت در چارچوب نظریه تابعی چگالی به روش امواج تخت بهبود یافته خطی به علاوه اربیتالهای موضعی با پتانسیل کامل برای یک بره متقارن از سیلیکون شامل دو سطح (بالا و پایین) محاسبه شده اند. الگوی این سطوح به طور نظری با استفاده از روش ابریاخته با روی هم قرار دادن تعدادی از لایه های سیلیکون در امتداد محور بلورشناسی (111) به دست آمده است. به منظور متقارن ساختن این بره دو مقدار یکسان از خلا در بالا و پایین سطوح Si (111) اضافه شده اند. سپس به منظور شبیه سازی سطح مشترک سرب و سیلیکون اتمهای سرب بر روی سطوح آماده شده سیلیکون لایه نشانی شده اند. محاسبات در غیاب و حضور بر هم کنش اسپین- مدار برای سه فاز (fcc) T4، (top site) T1 و (hcp) H3 انجام شده اند. انرژی های کل محاسبه شده در توافق با اندازه گیرهای تجربی نشان می دهند که فاز T1، که در آن اتم سرب در امتداد اتم اولین لایه سیلیکون واقع شده است، پایدارترین فاز می باشد. سپس تابع کار، انرژی تشکیل برای سطح مشترک Pb/Si (111) در پایدارترین حالت به دست آمده، محاسبه شده اند. نتایج نشان می دهد که پیوند سیگما بین Si و Pb در سطح مشترک برقرار است.