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采用密度泛函理论研究了Ru(0001) /BaO表面的原子层结构和氮分子的吸附性质. 研究结果表明, 在低覆盖度下氧化钡倾向于以相同的构型形成Ru(0001) 表面原子层. 在此构型中, 氧原子位于表面p(1× 1) 结构的hcp谷位, 而钡原子则位于同一p(1× 1) 结构的顶位附近. 钌氧键键长等于0.209 nm, 比EXAFS的实验值大0.018 nm. 在Ru(0001) /BaO表面氮分子倾向吸附于钡原子附近. 相应位置的氮分子吸附能位于0.70到0.87 eV之间, 大于氧原子附近的氮分子吸附能. 钡原子附近的钌原子对氮分子具有更强的活化性能. 相应位置的氮分子拉伸振动频率等于1946 cm- 1, 比氧原子附近的最大分子振动频率小约130 cm-1. Ru(0001) /BaO表面氮分子键强度介于清洁Ru(0001) 和Ru(0001) /Ba表面之间. Ru(0001)/BaO表面不同位置的氮分子吸附性质差异是由钡和氧原子化学性质不同造成的. 表面钡原子的作用能够减少吸附氮分子的σ*轨道电子密度, 增加π*轨道电子密度, 从而增强氮分子和钌原子间的轨道杂化作用, 弱化氮分子键. 相似文献
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用第一性原理基础上的超软赝势方法的总能计算,研究了3d过渡金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)在Pd(001)表面的单层p(1×1)和c(2×2)结构的表面磁性和总能. 所得结果表明:对于Sc, Ti, V和Cr只存在p(1×1)的铁磁性结构,而Mn只有c(2×2)的反铁磁结构存在. Fe, Co和Ni这三种元素上述两种结构都存在,但是总能上p(1×1)的铁磁结构要低些,因此是比较稳定的结构. 而Cu和Zn在该表面上的单层中不存在上述两种结构. 对于V的p(1×1)铁磁结构,计算得到的每个V原子磁矩为2.41μB,大于用全电子方法得到的0.51μB. 两种计算方法得到其他金属原子 (Cr,Mn,Fe,Co,Ni)的表面磁矩比较相近,都比孤立原子磁矩略小.
关键词:
Pd(001)表面
过渡金属原子单层
表面磁性 相似文献
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高T_c氧化物超导体的元素替代效应(Ⅲ) 总被引:1,自引:0,他引:1
本文是同题系列文章的第三部分。主要总结了几种特殊元素替代效应的有关最新结果,包括如YBCO单晶体CuO_2平面和Cu-O链Cu位的3d过渡族元素替代,(Y,Pr)Ba_2Cu_3O_(7-δ)的问题,阳离子替代和氧的化学计量比的改变而引起的各向异性物性的改变,氧化物超导体超晶格和电子型超导体(Nd,Ce)_2CuO_4系列的元素替代效应及其与空穴型超导体的比较。最后详细讨论了费密液体图像失效的Luttinger液体理论和有关高温超导体元素替代效应的一些推论。 相似文献
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吸附O的Cu(110)c(2×1)表面原子结构和电子态 总被引:4,自引:0,他引:4
采用第一性原理的密度泛函理论方法计算了清洁Cu(110)表面和吸附O原子的Cu(110) c(2×1)表面的原子结构, 结构弛豫和电子结构, 得到了各种表面结构参数. 分别计算了O原子在Cu(110)表面三个可能吸附位置吸附后的能量, 并给出了能量最低的吸附位置上各层原子的弛豫特性和态密度. 结果表明O吸附后的Cu(110)表面有附加列(added-row)再构的特性, O原子吸附在最表层铜原子上方, 与衬底Cu原子的垂直距离为0.016 nm, 以氧分子为能量基准的吸附能为-1.94 eV; 同时由于Cu 3d- O 2p态的杂化作用使得低于费米能级5.5~6.0 eV的范围内出现了局域的表面态. 计算得到清洁的和氧吸附的Cu(110)表面的功函数分别为4.51 eV和4.68 eV. 电子态密度的结果表明:在Cu(110) c(2×1) 表面O吸附的结构下, 吸附O原子和金属衬底之间的结合主要是由于最表层Cu原子3d态和O原子2p态的相互作用. 相似文献
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本文用密度泛函理论(DFT)的总能计算研究了一氧化碳和氢原子在Ni(111)表面上p(2×2)共吸附系统的原子结构和电子态,结果表明CO和H原子分别被吸附于两个对角p(1×1)元胞的hcp和fcc位置.以氢分子和CO分子作为能量参考点,总吸附能为2.81 eV,相应的共吸附表面功函数φ为6.28 eV.计算得到的C—O,C—Ni和H—Ni的键长分别是1.19?, 1.96?和 1.71?,并且CO分子以C原子处于hcp的谷位与金属衬底原子结合.衬底Ni(111)的最外两层的晶面间距在吸附后的相对变化分别是
关键词:
Fisher-Tropsch反应
催化作用
Ni(111) p(2×2)/(CO+H)
共吸附 相似文献
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本文综合约20个 YBa2Cu3O7-4的元素替代体系的实验结果,发现:正交晶体结构、氧含量、铜的氧化价态,以及金属-半导体(绝缘体)相变都只是决定Tc的表观因素;存在着CuO2平面外和CuO2平面内两类元素替代效应.提出:高温超导体的迁移载流子浓度和CuO2平面内铜原子之间的动态、短程反铁磁关联程度是决定Tc的两个内禀因素.基于Bi系超导体中有关元素替代效应的实验事实,进一步提出上述结论对各种类型的高温氧化物超导体具有普遍性. 相似文献
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本文对Bi-系高Tc氧化物超导体的元素替代效应进行了系统的评述。对由于元素替代所引起的晶体结构、氧含量、空穴浓度和超导临界温度等参量的变化进行了重点讨论。总结出元素替代的两种机制,即CuO_2平面外原子格点上以改变迁移载流子浓度为主要特征的和在CuO_2平面内Cu的格点上以破坏局部磁有序、产生直接拆对作用为特征的替代效应。 相似文献
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运用密度泛函理论体系下的平面波赝势(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法,计算研究了闪锌矿结构的ZnS晶体在不同的外界压强下的电子结构. 通过分析发现,随着外界压强的增大,晶格常数和键长在不断缩小,从S原子向Zn原子转移的电荷越来越少,Zn—S键的共价性逐渐增强,Zn原子和S原子的态密度都有不同程度的变化,而且还有向低能量移动的趋势. 当外界压强达到24GPA时,ZnS从直接带隙半导体变成间接带隙半导体,而且随着压强的增大,间接带隙逐渐变小,直接带隙逐渐增大.
关键词:
闪锌矿结构
态密度
能带结构
密度泛函理论 相似文献