Атомная и электронная структура поверхности 3$C$-SiC(111)-$(2\sqrt{3}\times2\sqrt{3})$-$R30^\circ$

Впервые проведено теоретическое исследование и ab initio расчеты атомной и электронной структуры 4-х вариантов поверхности 3$C$-SiC(111)-$(2\sqrt{3}\times2\sqrt{3})$-$R30^\circ$, заканчивающейся Si: исходной, релаксированной, реконструированной и релаксированной после реконструкции. В приближении слоистой сверхрешетки поверхность моделировалась системой тонких пленок (слэбов) толщиной 12 атомных слоев, и разделенных вакуумными промежутками $\sim$16 $\mathring{\mathrm{A}}$. Для замыкания оборванных связей углерода на противоположной стороне пленки добавлялись 12 атомов водорода. Ab initio расчеты проводились с использованием программы QUANTUM ESPRESSO, основанной на теории функционала плотности. Показано, что реконструкция приводит к расщеплению атомных слоев. Предыдущие работы авторов и экспериментальные данные показали, что подобные расщепления присущи реконструкциям поверхности (111) в кристаллах со структурой сфалерита. Рассчитаны и проанализированы зонные структуры 4-х вариантов слэба. Рассчитаны полные и послойные для 4-х верхних слоев плотности состояний валентных электронов. Показано, что реальная поверхность имеет металлическую проводимость.