Электронная структура поверхности CdTe(111)A–(2 $\times$ 2)

Опираясь на данные сканирующей туннельной микроскопии, впервые проведены ab initio расчеты электронной структуры четырех вариантов полярной поверхности CdTe(111)A–(2 $\times$ 2), заканчивающейся Cd: идеальной, релаксированной, реконструированной с вакансией иона Cd и реконструированной с последующей релаксацией. В приближении слоистой сверхрешетки поверхность моделировалась пленкой толщиной 12 атомных слоев и вакуумным промежутком $\sim$ 16 $\mathring{\mathrm{A}}$. Для замыкания оборванных связей Te на противоположной стороне пленки добавлялись 4 фиктивных атома водорода с зарядом 0.5 электрона каждый. Ab initio расчеты проводились с использованием программы QUANTUM ESPRESSO, основанной на теории функционала плотности. В каждом из вариантов определены равновесные координаты 16 (15) атомов Cd и Te верхних “отпущенных” четырех слоев. Показано, что релаксация приводит к расщеплению слоев как в случае нереконструированной, так и реконструированной поверхностей. Для четырех вариантов поверхности рассчитаны и проанализированы зонные структуры, а также полые и послойные плотности электронных состояний. Перемена местами двух верхних атомных слоев 11 и 12 после релаксаций реконструированной поверхности является возможной причиной особенностей поверхностной структуры в этих слоях.