Abstract LaB6 has very important features for electron emission, but its proposed surface structures of the fundamental planes contradict the work function values. In this study, we determined the surface structures of the LaB6 single crystal via quantitative low-energy electron diffraction analysis. On the (100) plane, the surface was terminated by a La atom, which relaxed toward the bulk crystal side. On the (111) and (110) planes, the surfaces were terminated by a La atom and a cluster of B, but the cluster had smaller number of B atoms than the B6 octahedron. Because the B6 octahedron is quite stable, it is likely that the surfaces are terminated by a B6 octahedron. In contrast, our structural analysis revealed that the surface of the (111) plane was terminated by a B3 triangle. The surface of the (110) plane has a c(2 × 2) periodicity, and we obtained three possible models according to our analysis. We cannot tell which of these models exists on the surface, and they can coexist on the surface. These three models have similar structures; however, model 1 has B4 termination, model 2 has B4 and B3 mixed termination, and model 3 has B3 termination. The determined structures for the (111) and (110) planes are very different from previously suggested models. Based on our surface analysis, the work function values of the above surface planes of the LaB6 single crystal can be reasonably explained.

中文翻译：

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通过定量低能电子衍射对清洁的 LaB6(100)、(111) 和 (110) 表面进行结构分析

摘要 LaB6 具有非常重要的电子发射特性，但其提出的基面表面结构与功函数值相矛盾。在这项研究中，我们通过定量低能电子衍射分析确定了 LaB6 单晶的表面结构。在 (100) 平面上，表面终止于 La 原子，该原子向块状晶体侧松弛。在 (111) 和 (110) 平面上，表面由 La 原子和 B 簇终止，但簇的 B 原子数量少于 B6 八面体。由于 B6 八面体非常稳定，因此表面很可能以 B6 八面体终止。相比之下，我们的结构分析显示（111）平面的表面由 B3 三角形终止。(110) 面的表面具有 ac(2 × 2) 周期，根据我们的分析，我们得到了三种可能的模型。我们无法分辨出这些模型中的哪些存在于表面上，它们可以在表面上共存。这三个模型具有相似的结构；但是，模型 1 具有 B4 端接，模型 2 具有 B4 和 B3 混合端接，模型 3 具有 B3 端接。(111) 和 (110) 平面的确定结构与先前建议的模型非常不同。根据我们的表面分析，可以合理解释 LaB6 单晶的上述表面平面的功函数值。型号 3 具有 B3 端接。(111) 和 (110) 平面的确定结构与先前建议的模型非常不同。根据我们的表面分析，可以合理解释 LaB6 单晶的上述表面平面的功函数值。型号 3 具有 B3 端接。(111) 和 (110) 平面的确定结构与先前建议的模型非常不同。根据我们的表面分析，可以合理解释 LaB6 单晶的上述表面平面的功函数值。