物性物理学：平坦な表面によって助長されるCu(111)の自己調整型耐酸化性

銅の酸化は、その使用、特に半導体産業や電子光学的用途での使用に不可欠な特性を劣化させる可能性がある。そのため、銅の酸化を調べて、可能な不動態化戦略を検討する数多くの研究が促進されている。例えば、in situ観察によって、ステップのある表面が酸化に関与しており、Cu吸着原子がステップから離れてテラス全体に拡散した結果として、Cu²Oの成長が平坦な表面で起こることが示されている。しかし、この機構によって、単結晶の銅の方が多結晶の銅よりも耐酸化性が高い理由が説明されるものの、平坦な銅表面は酸化されない可能性があるという事実については、それ以上調べられていない。今回我々は、偶発的な単原子ステップしか存在しない平坦な表面で構成されるために、半永続的に耐酸化性となる銅薄膜を作製したことを報告する。第一原理計算によって、単原子ステップのエッジが平坦な表面と同等に酸素の影響を受けにくいこと、また、面心立方（fcc）格子の表面サイトの酸素被覆率がいったん50％に達すると酸素原子の表面吸着が抑制されることが確認された。これらの効果が組み合わさることで、超平坦Cu表面の非常に優れた耐酸化性が説明される。

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