Surface phase transition in H/W(110) induced by tuning the Fermi surface nesting vector by hydrogen loading

フェルミ面のネスティングベクトルの調整により引き起こされるH/W(110)の表面相転移

山田 洋一; Rieder, K.-H.*; Theis, W.*

Yamada, Yoichi; Rieder, K.-H.*; Theis, W.*

水素一原子層吸着W(110)表面はフェルミ面のネスティングがあり、対応するフォノンの異常が見られる。ここでは、さらなる水素を表面に供給することによりネスティングベクトルが変化することを示した。ネスティングベクトルが基板とコメンシュレートに近づくにつれ、フォノン異常は増大し、最終的には電荷密度波の形成に伴い消滅することがわかった。ネスティングベクトルの変化はスピン編極した表面準位のシフトに対応するものと考えられる。

At a hydrogen coverage of one monolayer, W(110) is known to exhibit a Fermi nesting in its electronic surface states with an incommensurate nesting vector qN of 0.9 A along [001] and are sulting phonon anomaly. Here we show that additional H-adsorption allows a controlled tuning of qN. As qN approaches the commensurate value of 1.0 A, the phonon anomaly becomes more pronounced, finally disappearing as a charge density wave develops and the adsorbate layer symmetry changes from c(22) to a p(82) superstructure. The gradual change in qN is attributed to an energetic shift of the spin polarized electronic surface states as the surface is loaded with additional hydrogen.