Microsc. Microanal. Microstruct. 5, 269-276 (1994)
DOI: 10.1051/mmm:0199400504-6026900

Periodic faceting of Au(4,3,3) observed by scanning tunneling microscopy

Farhad Pourmir, Sylvie Rousset, Sébastien Gauthier, Micheline Sotto et Jean Klein

Groupe de Physique des Solides, Universités Paris 7 et 6, Laboratoire associé au C.N.R.S., 2 Place Jussieu, 75251 Paris, France

Abstract
The Au(4,3,3) surface, vicinal to Au(1,1,1), has been studied by scanning tunneling microscopy in ultra high vacuum. It is thermally unstable towards faceting. For annealing temperatures ranging from 700 K to 1000 K, the stable state of the faceted surface is found to be a periodic succession of (1,1,1) and (7,5,5) facets. The superperiod is about 110 Å and the length of the close-packed facet is about 40 Å. The occurence of the (7,5,5) facet is discussed in correlation with previous equilibrium shape observations. A model to qualitatively account for the periodic formation of facets is proposed.

Résumé
Une surface vicinale de l'or (1,1,1), Au(4,3,3), a été étudiée par microscopie à effet tunnel dans l'ultra vide. Elle est thermiquement instable et facette pour des températures de recuit allant de 700 K à 1000 K. La surface facettée présente un état stable constitué d'une succession périodique de facettes ayant des orientations (1,1,1) et (7,5,5). La superpériode observée est d'environ 110 A avec une longueur de 40 Å pour la facette dense et ne varie pas dans la gamme de température utilisée. Plusieurs origines pouvant rendre compte de la stabilité particulière de la surface (7,5,5) et de la superpériode sont discutées.

PACS
6837E - Scanning tunneling microscopy (including chemistry induced with STM).
6835B - Structure of clean surfaces (reconstruction).

Key words
Experimental study -- STM -- Ultrahigh vacuum -- Transition elements -- Gold -- Morphology -- Facetting -- Thermal annealing -- Temperature range 400-1000 K -- Thermal stability -- Surface structure -- Superstructure -- Vicinal surface -- Surfaces -- Interfaces -- Condensed matter physics -- Materials science -- Physics -- Structure of liquids -- Structure of solids -- Crystallography -- Metals -- Metallurgy -- Condensed state physics


© EDP Sciences 1994