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title: Au(100) 5x20表面再構成
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author: [matelier](https://docswell.com/user/matelier)
site: [Docswell](https://www.docswell.com/)
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description: 第一原理バンド計算PHASE/0を用いて、Au (100)面の表面再構成を解析しました。 理想表面よりも、5x20再構成表面が安定であることを確認しました。
published: May 21, 26
canonical: https://docswell.com/s/matelier/K7NJRJ-2026-05-21-190625
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Au (100) 5x20表面再構成
1,000原子規模の電子状態計算
材料シミュレーションミートアップ#6
2026年5月21日


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はじめに
• Au (100)は低温で5x20構造を取ります。
• 基底状態が5x20構造。DFTで再現できます。
• 但し、計算規模が（少し）大きい。“パソコン”ではしんどい。
• PHASE/0を使って、やってみました。
• 表面再構成により、表面が安定になることを確認しました。


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理想表面のスラブモデル
• 理想表面のスラブは、
一層あたり一原子で
表現します。
7層
9層


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再構成層（単層）を作る
3x21倍


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再構成表面スラブモデル（9層）
空間反転対称性を利用しました。
952原子


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「表面エネルギー」を求める
• 表面を作ることに伴う「コスト（エネルギー上昇分）」。
• コストが小さいほど安定。
• 「スラブ（原子n個）のエネルギー」から「単結晶金属一原子
当たりのエネルギーn個分」を引く。
• 異なる構造間で比較するために、「単位面積当たりのコスト」
に変換する。それが表面エネルギー。


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計算結果
スラブ厚さ
7原子層
9原子層
表面構造
表面エネルギー
(eV / Å2)
理想表面
0.055
再構成表面
0.048
理想表面
0.055
再構成表面
0.048
再構成表面が安定


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もっと詳しく…
• 「事例集」で説明しています。入力ファイル付き。
• 事例集収録課題のダイジェスト
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