氢在Ni(511)台阶面的吸附与解离研究

应用EAM模型研究了氢在Ni(511)面的吸附和解离.首先计算了单个氢原子在Ni(511)面上的吸附能、吸附键长及吸附高度,发现氢在Ni(511)面上有三种相对稳定的吸附位,即台阶棱上的二重桥位B、台阶面上的三重洞位H3′以及平台面上的四重洞位H1和H2.与Ni(001)低指数面相比,明显的增加了台阶棱上的二重桥位B以及台阶面上的三重洞位H3′,并且H1位的吸附性也有所增强,说明台阶的存在影响了氢在Ni(511)表面的吸附性,使台阶附近的吸附位增多且吸附性增强;然后计算了氢分子在台阶表面上解离吸附时的活化势垒、吸附能、氢镍之间键长及氢氢之间的距离,计算结果表明台阶底部更易于使氢分子解离,台阶附近是氢吸附和解离的活性部位.     

ZrMn2（110）表面结构及吸氢机理的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,研究了ZrMn2（110）清洁表面结构和氢原子在表面的吸附。弛豫表面结构的计算结果表明表面结构的最表层为曲面,且表面结构的原子间隙变小。由1Zr2Mn原子组成的空位是氢原子吸附在ZrMn2（110）表面的最佳吸附位,吸附能为3.352 eV,氢原子吸附后离表面的距离为1.140 Å。Mulliken电荷布居分析表明吸附的氢原子与表面原子的相互作用主要是接近氢原子的第一层原子与氢原子的相互作用。过渡态计算表明被吸附的氢原子进入表面内部需克服的最大势垒为1.033 eV。     

Cu（001）表面CO吸附的电子结构效应

本文应用Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法，计算了ＣＯ在Ｃｕ（００１）表面不同位置（顶位、桥位和空位）吸附的电子结构，分析了ＣＯ与Ｃｕ表面原子之间的键作用。分析表明ＣＯ在顶位吸附时，Ｃｐｘ（ｐｙ）－Ｃｕｄｓ（１号）和Ｃｐｘ（ｐｙ）－Ｃｕｄ２（ｄｓ）（２号）之间存在较强的键作用，这有利于ＣＯ在顶位吸附。桥位和空位吸附时，ＣＯ与表面原子形成的键较弱，是不稳定的。计算结果得到了实验的支持。     

H在Ni表面的扩散性质及表面缺陷的影响-嵌入原子法(EAM)计算研究

本文用原子集团模型和嵌入原子方法,计算研究了H在Ni(100),(110)和(111)表面上的扩散特性,其扩散激活能分别是0.152eV;0.343eV和0.142eV。Ni(100)面上的吸附Ni原子和Ni原子空位,分别是在其表面上扩散的H原子的一种陷阱和位垒;Ni(100)面上的台阶,将使通过此台阶的H原子的扩散势垒增高,激活能增大,且引起扩散的各向异性。     

等效介质理论在氢—金属系统中的应用

近十年来发展起来的等效介质理论（ＥＭＴ），可以定性地，甚至在许多情况下可以定理地说明氢－金属系统的现象和特性，例如氢在金属表面上的化学吸附，金属中间隙氢原子的溶解热，金属缺陷对氢原子的俘获与排斥，金属中氢原子之间的相互作用，氢原子在金属中的扩散位垒等等．本文很据该理论及其和实验的比较，讨论了氢原子与金属之间的相互作用和有关现象．     

氧在理想的和重构的Si（100）面吸附研究

本文分别用ＡＳＥＤ－ＭＯ和ＤＶ－Ｘａ方法对氧在理想的Ｓｉ（１００）面以及用ＤＶ－Ｘａ方法对氧在重构的Ｓｉ（１００）面吸附进行了研究，对不同吸附位的计算结果表明，当氧在硅表面暴露量较少时，其吸附为氧原子和氧分子共存。     

H2O分子在Fe（100）, Fe（110）, Fe（111）表面吸附的第一性原理研究

采用第一性原理研究了H₂O分子在Fe（100）,Fe（110）,Fe（111）三个高对称晶面上的表面吸附.结果表明,H₂O分子在三个晶面上的最稳定结构皆为平行于基底表面的顶位吸附结构.H₂O分子与三个晶面相互作用的吸附能及几何结构计算结果表明H₂O分子与三个晶面的相互作用程度不同,H₂O分子与Fe（111）晶面的相互作用最强,其次是Fe（100）,相互作用最弱的是Fe（110）表面,而这与晶面原子 关键词： 第一性原理 Fe单晶表面 2O分子')" href="#">H₂O分子 分子吸附     

Pd对O吸附在ZnO（0001）面上的影响的第一性原理研究

本文用第一性原理方法计算了Pd 在ZnO(0001)面上的吸附、Pd对O吸附的影响及Pd替代表面Zn原子能量的变化.结果表明：(1) Pd的吸附位置不随覆盖度变化,Pd稳定吸附位为H3位;(2)Pd在1/4单层吸附时比1个单层吸附时稳定;(3)Pd的存在增强了氧在ZnO(0001)面上的吸附,O原子可以扩散到Pd吸附层的下,Pd处于最上面, 具有催化作用.     

Fe／C（110）表面CO吸附HREELS和ARUPS研究

通过高分辨率电子能量损失谱和角分辨紫外光电子能谱等表面分析手段研究了ＣＯ在１ＭＬ／Ｆｅ／Ｃｕ（１１０）表面的吸附性质，在该双金属表面存在两种吸附态－明显倾斜的低频吸附态和其Ｃ－Ｏ伸缩频率明显高于ＣＯ在Ｆｅ甚至略高于在Ｃｕ单晶面的顶位吸附态。     

C2H2在金刚石（001）-（2×1）重构面上吸附的分子动力学模拟

利用Brenner半经验多体相互作用势和分子动力学模拟方法，研究了乙块（C₂H₂）分子在金刚石（001）-（2×1）重构表面上的碰撞动力学过程与化学吸附构型的关系.观察到C₂H₂在金刚石表面的6种吸附结构.约95％的吸附呈C₂H₂与表面形成两个σ单键的形式.讨论了轰击能量、入射位置及金刚石表面原子的空间位形对各种吸附构型形成的影响.还给出了化学吸附过程的分子快照，并讨论了C₂H₂分子与表面的能量交换关系. 关键词：     

Ge（001）表面（2×1）非对称自构的势能函数研究

利用锗原子晶体性质导出的势能函数，研究了Ｇｅ（００１）－（２×１）表面自构，得到非对称自构的Ｇｅ（００１）－（２×１）表面比对称自构表面稳定，求得表面原子的双聚化能，双聚体键长及其与表面的夹角分别为１．５７５ｅＶ，２．５４９Ａ和１．６°。     

H_2O在Pt(100)表面的预吸附态与高迁移性能

本文采用ASED-MO方法,计算了几O分子在Pt(100)面上不同吸附取向、不同吸附位置时的结合能,以及表面扩散激活能和扩散系数.计算结果表明,H一分子必须通过氢原子朝向衬底的预吸附态.才能进人氧原子朝向衬底的垂直顶位化学吸附状态.当Hp分子处于上述预吸附态时,势能面极为平坦,扩散系数大,迁移性高.     

杂质对CO在Ni（100）表面化学吸附位置的影响

在紧束缚近似下，采用ＥＳ模型和格林函数方法，通过对含杂Ｎｉ（１００）表面ＣＯ分子顶位、桥位和心位化学吸附能的计算，讨论了替位杂质对Ｎｉ（１００）表面ＣＯ化学吸附位置的影响。     

用分子动力学方法研究Ag(001)表面吸附原子的自扩散现象

用分子动力学方法研究了单个吸附原子在Ａｇ（００１）表面的自扩散现象，其中相互作用势采用了更适合于表面特性的表面嵌入势（ＳＥＡＭ势）．观察到了丰富的扩散机制，包括简单交换机制、复杂交换机制、跳跃机制及一种新的渡越机制．提出了复杂交换机制的另一种竞争交换模型．对所有扩散机制的统计结果表明，吸附原子与表面原子间的交换扩散占主导．另外，由吸附原子扩散的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ行为及能量弛豫方法计算得到了简单交换机制的激活能为０.３９ｅＶ，它小于跳跃机制的激活能０.４７ｅＶ． 关键词：     

锂薄膜的第一性原理计算:量子尺寸效应和原子氢的吸附

采用第一性原理方法计算Li（110）、（100）和（111）三个表面方向3至30层自由薄膜的表面能和氢原子的吸附能.随着层厚变化出现量子振荡现象,即量子尺寸效应.重点计算Li（110）表面吸附氢原子吸附高度、吸附氢原子前后费米能级处的态密度和功函数.这些量都随着层厚变化出现明显的量子振荡,且与表面能或吸附能的振荡有明显的相关性.计算发现Li（110）薄膜表面的功函数由于吸附氢原子而降低了约0.9 eV,吸附的氢原子拉低了最外层Li原子和真空层的静电势,导致吸附氢原子后功函数下降.     

氯对Ni（110）面上CO共吸附的影响

用ＵＰＳ、ＸＰＳ、ＡＥＳ和功函数测定等方法考察了氯对Ｎｉ（１１０）上ＣＯ共吸附的影响。预吸附的氯强烈降低了ＣＯ的吸附速度和饱和吸附量，减少了ＣＯ－Ｎｉ的平均偶极矩。ＵＰＳ和ＸＰＳ结果表明，氯的共吸附使ＣＯ的１π和Ｏ（１ｓ）移向较高的结合能，而５σ则轻微移向较低的结合能。氯能取代表面吸附的ＣＯ并伴随总功函数的下降。氯的强电负性和空间位阻减小了Ｎｉ－ＣＯ的键合作用，从而降低了ＣＯ的吸附键能，并使Ｃ－０     

C60分子在Si（111）-7×7表面分子束外延生长的STM研究

在超高真空中采用分子束外延(molecular beam epitaxial)技术进行C₆₀分子在硅（111）-7×7表面的生长,并利用扫描隧道显微镜进行原位研究.室温下,相对于无层错半胞（unfaulted half unit cell）,C₆₀更易于吸附在有层错半胞（faulted half unit cell）.表面台阶处的电子悬挂键密度最高,通过控制温度和时间进行退火处理后,C₆₀分子会向着台阶的方向扩散并聚集.测量分子在不同吸附位 关键词： 60分子')" href="#">C₆₀分子 分子束外延 Si(111)-7×7 超高真空扫描隧道显微镜     

功能纳米结构可控生长的新途径:非模板选择性自组装

文章介绍了一种非模板选择性自组装纳米结构的方法.从实验和理论上研究了两种有机分子在Ag单晶不同表面上的吸附行为,发现在Ag（775）基底上PTCDA分子会完全吸附在（111）台阶面上,而DMe-DCNQI分子则完全吸附在（221）台阶面上.该研究还阐明了PTCDA分子与基底原子之间的相互作用机制,提出了PTCDA与基底之间的相互作用是通过分子末端官能团的氧原子实现的,中心的π共轭区域与基底相排斥,理论模拟得到的氧原子的NIXSW相干长度以及碳原子的近边X射线吸收谱与实验结果符合得较好.     

H2O在Pt(100)表面的预吸附态与高迁移性能

本文采用ASED-MO方法,计算了H₂O分子在Pt(100)面上不同吸附取向、不同吸附位置时的结合能,以及表面扩散激活能和扩散系数.计算结果表明,H₂0分子必须通过氢原子朝向衬底的预吸附态.才能进人氧原子朝向衬底的垂直顶位化学吸附状态.当H₂O分子处于上述预吸附态时,势能面极为平坦,扩散系数大,迁移性高. 关键词：     

Pt(110)表面自吸附原子能量和力的改进分析型嵌入原子法分析

采用改进分析型嵌入原子法计算了Pt(110)表面自吸附原子的能量和法向力.当Pt吸附原子位于Pt(110)表面第一层原子的二重对称洞位上0.11nm时最稳定.Pt吸附原子的最佳迁移路径是由一个二重对称洞位沿密排方向迁移到最近邻的另一个二重对称洞位.在吸附原子远离表面的过程中，将依次经过排斥、过渡和吸引等三个区域.在排斥区和过渡区，由于吸附原子与表面原子间强的相互作用势，吸附原子的能量和法向力的形貌图均为(110)面原子排列的复形，与对势理论和嵌入原子法得到的结果一致.在吸引区，由于多体相互作用及晶体中原子 关键词： 金属表面 自吸附 能量 力