tetracene分子在Ru(100)表面的吸附结构及其电子态研究

利用紫外光电子能谱(UPS)、角分辨紫外光电子能谱(ARUPS)和扫描隧道显微镜(STM)等方法研究了tetracene分子在Ru(100)表面上吸附的电子态,吸附位置和吸附取向.UPS实验显示,与tetracene分子有关的光电子谱峰在费米能级以下2.1,3.5,4.8,6.0,7.1和9.2eV处;ARUPS结果表明,tetracene分子的分子平面基本平行于衬底表面;从STM图像中可以看到tetracene分子的长轴沿[0001]和[1■10]两个晶向.基于密度泛函理论的从头算计算证实了上述结论.当分子长轴沿[0001]晶向时,分子中心位置在衬底表面的“短桥位”上,当分子长轴沿[1210]晶向时,分子中心位置在衬底表面的“四原子中心空位”上.     

C2H4在Ru(1010)表面吸附与分解的研究

用X射线电子能谱(XPS)、热脱附谱(TDS)和紫外光电子能谱(UPS)方法研究了乙烯(C_{2H4)在Ru(1010)表面的吸附,在低温下(200K以下)乙稀(C2Ｈ4})可以在Ru(1010)表面上以分子状态稳定吸附,在200K以上乙烯(C₂H ₄)则发生了脱氢分解反应.TDS结果表明乙烯(C₂H₄)分 解后的主要产物为乙炔(C< 关键词： 乙烯 钌(1010)表面 吸附与分解     

Ru(0001)表面氮分子和钡原子的相互作用

本文采用密度泛函理论方法研究了Ru(0001)表面氮分子和钡原子的相互作用.计算结果表明,钡原子的作用弱化了氮分子键.氮分子键长从Ru(001)-N2表面的0.113 nm伸长互Ru(001)-N2/Ba表面的0.120 nm;分子的拉伸振动频率从2221 cm-1减小到1746 cm-1;氮分子得到的电荷数从清洁表面的0.3e增加到1.1 e.电荷从钡原子6s轨道向钌原子4d轨道转移,转移电荷增强了氮分子2π空轨道和钌原子4d轨道间的杂化作用,导致5σ分子轨道和dπ杂化轨道发生极化.轨道极化使分子电偶极矩增加了约-0.136 e(A).金属钡在Ru(0001)表面氮分子活化过程中具备电子型助催剂的特征.     

乙烯在Ru（1010）表面价带电子特性研究

在200K以下乙烯(C2H4)可以在Ru（1010）表面上以分子状态稳定吸附,200K以上乙烯发生了脱氢分解反应生成乙炔(C2H2)。乙烯分解生成乙炔后,σCC和σCH分子轨道能级向高结合能方向分别移动了0．5和1.1eV。偏振角分辨紫光电子谱（ARUPS)结果表明：在RM（1010）表面上,乙烯和脱氨反应后生成的乙炔分子的C—C键轴都不平行于表面,而是沿表面(0001)晶向倾斜。     

Ru(0001)表面氮分子和钡原子的相互作用

本文采用密度泛函理论方法研究了Ru(0001)表面氮分子和钡原子的相互作用。计算结果表明,钡原子的作用弱化了氮分子键。氮分子键长从Ru(001)-N2表面的0.113 nm伸长至Ru(001)-N2/Ba表面的0.120 nm;分子的拉伸振动频率从2221 cm-1减小到1746 cm-1;氮分子得到的电荷数从清洁表面的0.3 e增加到1.1 e。电荷从钡原子6s轨道向钌原子4d轨道转移,转移电荷增强了氮分子 空轨道和钌原子4d轨道间的杂化作用,导致 分子轨道和 杂化轨道发生极化。轨道极化使分子电偶极矩增加了约-0.136 eÅ。金属钡在Ru(0001)表面氮分子活化过程中具备电子型助催剂的特征。     

用ARUPS研究在Cs/Ru(1010)面上的CO分子轨道对称性

用同步辐射角分辨紫外光电子能谱对CO与Cs在Ru(1010)面上共吸附的研究结果表明,由于Cs的强烈影响,CO的分子轨道重新排列.对应清洁表面上CO分子的(5σ+1π)轨道的7.5eV谱峰分裂成两个,分别处于6.3和7.8eV,6.3eV谱峰关于一个垂直于Ru(1010)面而平行于〈0001〉晶向的镜象面反对称性. 关键词：     

用同步辐射光研究CO在Cs/Ru(100)表面的吸附

（ＣＯ＋Ｃｓ）／Ｒｕ（１０１０）共吸附的体系中,ＣＯ分子由于受Ｃｓ原了强烈影响,分子轨道发生重新杂化组合,ＣＯ分子原来在清洁Ｒｕ（１０１０）表面上结合能位于７．５７ｅＶ处相重叠的５σ和１π轨道对应谱峰分裂为两峰结合能分别位于６．３和７．８ｅＶ处,其中６．３ｅＶ处的谱峰来自ＣＯ分子１π轨道的一支,它显示出该分子轨道沿衬底〈００１〉晶向的镜面反对称性,ＣＯ分子１π轨道的另一支和５σ轨道在结合能７．８ｅ     

氯原子在Cu(111)表面的吸附结构和电子态

密度泛函理论(DFT)总能计算研究了不同覆盖度下氯原子在Cu(111)表面的吸附结构和表面电子态。计算结果表明,清洁Cu(111)表面自由能 为15.72 ,表面功函数φ为4.753eV。在1/4ML和1/3ML覆盖度下,每个氯原子在Cu(111)表面fcc谷位的吸附能分别等于3.278eV/atom和3.284eV/atom。在1/2ML覆盖度下,两个紧邻氯原子分别吸附于fcc和hcp谷位,氯原子的平均吸附能为2.631eV/atom。在1/3ML覆盖度下,fcc和hcp两个位置每个氯原子吸附能的差值约为2meV/atom,与正入射X光驻波实验结合蒙特卡罗方法得到结果(<10meV/atom)基本一致。在1/4ML、1/3ML和1/2ML覆盖度下,吸附后Cu(111)表面的功函数依次为5.263eV、5.275eV和5.851eV。吸附原子和衬底价轨道杂化形成的局域表面电子态位于费米能级以下约1.2eV、3.6eV和4.5eV等处。吸附能和电子结构的计算结果表明,氯原子间的直接作用和表面铜原子紧邻氯原子数目是决定表面结构的两个重要因素。     

C2H2,C2H4与K在Ru(1010)表面上共吸附的UPS研究

利用紫外光电子谱(UPS)对乙烯(C₂H₄)和乙炔(C₂H₂)气体在Ru(1010)表面的吸附及与K的共吸附进行了研究,实验结果表明:当衬底温度超过200K,乙烯即发生脱氢反应后,σ_CH和σ_CC能级均向高结合能方向移动.在室温下,σ_CH和σ_CC能级位置与乙炔在Ru(1010)表面的吸附时的分子能级完全一致.乙烯发生脱氢反应后的主要产 关键词： 乙烯 乙炔 钾 Ru(1010)表面     

BaxOy小团簇修饰Ru(0001)表面的结构稳定性和氮分子吸附性质

为了说明钡助剂的存在形式, 本文采用第一性原理方法研究了Ba_xO_y小团簇修饰Ru(0001)表面的结构稳定性和氮分子吸附性质. 基于总能的热力学分析发现, 在实验条件下(500 K, P_H2O/P_H2<10^-3), Ba₂O团簇比BaO₂, BaO, Ba和O等团簇(原子)更加稳定. 这证实含有金属性钡原子的团簇也是氧化钡助剂可能的工作状态. 表面电荷差分密度说明Ba₂O团簇的氧和钡原子与衬底的作用不同. 不过Ba₂O团簇氧和钡原子附近的氮分子吸附行为相似, Ba₂O团簇增强了氮分子和衬底的相互作用. Ba₂O团簇氧和钡原子附近的氮分子吸附能分别为0.78 和0.88 eV, 均大于清洁表面的0.67 eV. 氮分子间距和氮分子的拉伸振动频率都表明Ba₂O团簇在一定程度上活化了吸附氮分子. Ba₂O团簇氧和钡原子附近的N–N键长分别为0.117和0.116 nm, 大于清洁表面的0.114 nm. 氧和钡原子附近氮分子的拉伸振动频率分别为 1888 和1985 cm^-1, 小于清洁表面的2193 cm^-1. 电荷差分密度的计算结果说明, 削弱作用主要来自于Ba₂O团簇中钡离子和氮分子间的静电作用. 两者间的静电作用增加了氮分子π 反键轨道的占据数, 促进了氮分子极化, 从而削弱氮分子键.     

C2H4在清洁和有Cs覆盖的Ru(0001)表面吸附的TDS研究

用热脱附谱(TDS)方法研究了乙烯(C₂H₄)在Ru(0001)表面上的吸附.在低温下(200K以下)乙烯可以在清洁及有Cs的Ru(0001)表面上以分子状态稳定吸附,在衬底温度升高至200K以上时,乙烯发生了脱氢分解反应,乙烯分解后的主要产物为乙炔(C₂H₂).在清洁的Ru(0001)表面,乙烯有两种吸附状态,脱附温度分别为275K和360K.而乙炔的脱附温度为350K.在Ru(0001)表面有Cs的存在时,乙烯分解 关键词： 乙烯 钌(0001)表面 铯钌(0001)表面乙烯 钌(0001)表面 铯钌(0001)表面     

Electronic structures and vibrational properties of coronene on Ru(0001): first-principles study

We calculate the configurations, electronic structures, vibrational properties at the coronene/Ru(0001) interface, and adsorption of a single Pt atom on coronene/Ru(0001) based on density functional theory calculations. The geometric structures and electronic structures of the coronene on Ru(0001) are compared with those of the graphene/Ru(0001). The results show that the coronene/Ru(0001) can be a simplified model system used to describe the interaction between graphene and ruthenium. Further calculations of the vibrational properties of coronene molecule adsorbed on Ru(0001) suggest that the phonon properties of differently corrugated regions of graphene on Ru(0001) are different. This model system is also used to investigate the selective adsorption of Pt atoms on graphene/Ru(0001). The configurations of Pt on coronene/Ru(0001) with the lowest binding energy give clues to explain the experimental observation that a Pt cluster selectively adsorbs on the second highest regions of graphene/Ru(0001). This work provides a simple model for understanding the adsorption properties and vibrational properties of graphene on Ru(0001) substrate.     

A DFT investigation of potential energy surface and vibrational properties of hydrogen adsorbed on the Rh(1 1 1) surface

Vibrational properties of hydrogen on the Rh(1 1 1) surface have been investigated theoretically. The potential energy surface for this system has been calculated within the density functional theory. The potential is found to be very anharmonic. The wave functions and their energies for the hydrogen motion on the potential energy surface (PES) have been calculated and assigned by using discrete variable representation. It was found that the vibrational wave function is localized at hollow site in the ground state for hydrogen on Rh(1 1 1). Higher excited states are of delocalized nature and mixed parallel and perpendicular character. Our results are in good agreement with the observed vibrational spectra of hydrogen on the Rh(1 1 1) surface.     

GaN（1010）表面结构的第一性原理计算

用全势缀加平面波加局域轨道（APW＋lo）的方法计算了六方GaN及其非极性（1010）表面的原子及电子结构.计算出的六方GaN晶体结构参数：晶格常数和体积弹性模量与实验值符合得很好.用平板超原胞模型来计算GaN（1010）表面的原子与电子结构，结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性.表面阳离子向体内移动，趋向于sp2平面构形；而表面阴离子向体外移动，趋向于锥形的p3构形.弛豫后，表面实现由半金属性向半导体性的转变.并且，表面电荷发生大的转移，参与表面键的重新杂化，使得表面原子的离子性减弱共价性增强，认为这就是表面原子键收缩并旋转的原因.     

Si(001)面上外延生长的Ru2 Si3电子结构及光学性质研究

基于第一性原理的赝势平面波方法,对异质外延关系为Ru2Si3(100)//Si(001),取向关系为Ru2Si3[010]//Si[110]正交相的Ru2Si3平衡体系下能带结构、态密度和光学性质等进行了理论计算.计算结果表明:当1.087 nm≤a≤1.099 nm时,正交相Ru2Si3的带隙值随着晶格常数a取值的增大而增大.当a取值为1.093 nm时,体系处于稳定状态,此时Ru2Si3是具有带隙值为0.773 eV的直接带隙半导体.Ru2Si3价带主要是由Si的3p,3s态电子及Ru 4d态电子构成;导带主要由Ru的4d及Si的3p态电子构成.外延稳定态及其附近各点处Ru2Si3介电函数的实部和虚部变化趋势基本一致,但外延稳定态Ru2Si3介电函数的曲线相对往低能区漂移,出现的介电峰减少且峰的强度明显增强.     

乙烯在Ru( )表面价带电子特性研究

在200K以下乙烯（C2H4）可以在Ru（1010^-）表面上以分子状态稳定吸附,200K以上乙烯发生了脱氢分解反应生成乙炔（C2H2）。乙烯分解生成乙炔后,σCC和σCH 分子轨道能级向高结合 能方向分别移动了0.5和1.1eV。偏振角分辨紫外光电子谱（ARUPS）结果表明：在Ru(10106-)表面上,乙烯和脱氢反应后生成的乙炔分子在C－C键轴都不平行 于表面,而是沿表面&lt;0001&gt;晶向倾斜。     

有机半导体在金属Ru(0001)上的界面特性研究

关键词：