Strukturelle und elektronische Eigenschaften eines großflächigen Moiré-Musters aus hexagonalem Bornitrid auf Cu(111), untersucht mit der Dichtefunktionaltheorie

Auf Metalloberflächen adsorbiertes hexagonales Bornitrid (h-BN) zeigt großes Potenzial für Anwendungen in der Nanowissenschaft. Je nach Art des Substrats können Effekte wie eine ausgeweitete Wellenstruktur der Monoschicht beobachtet und genutzt werden, z. B. für die Musterung von adsorbierten Molekülen. Hier präsentieren wir eine eingehende rechnergestützte Studie zu den strukturellen und elektronischen Eigenschaften eines 6 nm Moiré-Musters, das durch eine gedrehte Schicht von h-BN auf einer Cu(111)-Oberfläche gebildet wird. Im Gegensatz zu verwandten Systemen unterliegt die h-BN-Schicht bei der Adsorption nur minimalen strukturellen Änderungen. Nichtsdestotrotz werden die projizierte Dichte der Zustände an verschiedenen Atomen in der Zelle und das elektrochemische Potential über der Oberfläche periodisch moduliert, was zur experimentell beobachteten elektronischen Wellenstruktur führt. Wir rationalisieren diese Beobachtung mit der Variation im Adsorptionsregister, die zu periodischen Änderungen der lateralen und nicht der vertikalen h-BN-Cu-Abstände führt.