第一性原理计算Ni原子吸附在Al(111)表面原子结构和电子态

利用密度泛函理论和广义梯度近似研究镍吸附在Al(111)表面。在覆盖率为0.25ML下，分析了Ni吸附在Al(111)表面的面心立方洞位、六角密排洞位、顶位和桥位四个高对称位的原子结构和吸附能。比较不同高对称位的吸附能发现，六角密排洞位的吸附能最大，是5.76 eV，是最稳定的吸附位置。详细讨论了两个最低能量结构-三重洞位的电子结构、功函数、表面偶极距和Ni-Al键的特性。在费米能级附近，Ni-3d和Al-3s，3p轨道产生杂化，形成金属间化合键。由于吸附导致双金属体系表面偶极距和功函数的变化。我们发现：Ni原子与Al(111)表面原子间成建主要是共价键，没有表现出明显的静电荷跃迁，相应的产生非常小的表面偶极距。与面心立方洞位相比，六角密排洞位在费米能级附近产生较低的态密度，在键态附近产生较大的杂化。