乙烯和乙炔基在Ni(110)表面上吸附结构的研究

采用平面波赝势方法，利用基于从头计算的软件包，对乙烯和乙炔基在Ni(110)表面上吸附的问题进行了计算. 在低覆盖度时，孤立的乙烯分子的吸附能比密集时高，乙烯分子的C-C 轴大致沿衬底的Ni原子链方向(即沿［110］晶向)，C-C轴与衬底Ni(110)表面有12°的倾斜角，乙烯分子的C—C键的键长为 0.147nm. 乙烯分子中接近顶位的C原子与衬底中距离最近的Ni原子为0.199nm. 在高覆盖度时，乙烯分子在Ni(110)表面上形成c(2×4)再构，每个表面二维元胞中有两个乙烯分子，每个乙烯分子的吸附位置与低覆盖度时相似，而C—C键长比低覆盖度时要短. 乙炔基是乙烯在Ni(110)表面上分解的产物. 关于乙炔基的计算结果表明：乙炔基的两个C原子的间距为0.131nm，比乙烯分子中C原子的间距更短. 与乙烯分子相比，乙炔基的吸附位置更靠近顶位. H原子与吸附在顶位上的C原子相连接，C—H键也大致沿衬底的Ni原子链方向，与Ni表面呈45°的倾斜角. 关键词： 乙烯和乙炔基 平面波赝势方法 吸附几何结构     

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。     

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。     

用低能电子衍射研究Cu（001）表面吸附碲的表面原子结构

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确-定的,在Cu(001)表面的4重对称空隙上吸附Te原子的吸附层模型。原子层间距d_1=1.633±0.004,d_2=1.943±0.007(膨胀7.6％±0.007)。     

As吸附在InP(110)表面电子性质的理论研究

利用形式散射的格林函数方法，研究了As在InP(110)表面不同吸附结构的电子性质.体材料采用实用的经验紧束缚近似方法的哈密顿，分别计算了As-P交换作用和形成外延连续层结构表面态的性质，指出了表面态和表面共振态产生的原因.在计算中，一些表面紧束缚相互作用参数进行了调整，所得结果好于其他理论方法. 关键词：     

碱金属在GaAs(110)表面上的吸附

本文讨论Li,Na,K,Cs在GaAs(110)表面上的吸附,考虑理想表面和弛豫表面两种情况。计算采用集团模型,用电荷自洽的ExtendedHucheltheory(缩写为EHT)方法进行。结果表明,吸附后表面原子趋向于理想位置,碱金属原子位于垂直于表面沿[001]方向横跨表面Ga原子的对称平面上。碱金属吸附后的费密能级在价带顶以上约0.7eV处,是由表面Ga原子与碱金属原子间的相互作用决定的。而在价带中碱金属原子主要与表面As原子成键。 关键词：     

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。     

ZnS(110)表面原子几何与电子特性的计算

用总能量最小方法，确定了ZnS(110)表面的原子几何结构，得到与弹性低能电子衍射实验相符的结果．利用格林函数的散射理论方法，计算了题ZnS(110)表面的电子结构，与第一性原理的计算结果进行了比较．讨论了晶格弛豫对表面电子特性的影响． 关键词：     

氯在Ni（110）面上吸附的电子能谱研究

用ＸＰＳ，ＵＰＳ，ＡＥＳ和功函数测量等方面研究了不同温度不氯的吸附和脱附，氯在Ｎｉ（１１０）表面是解离的化学吸附，其初始粘附几率及饱和复盖度都与吸附温度有关。氯吸附的Ｎｉ（１１０）表面即使加热到７００Ｋ都不能导致氯原子向体相渗透。氯在８２３－９２３Ｋ温度范围内的等温脱附动力学是１．５级的脱附，对吸附和脱附机理进行了讨论。     

Au(110)表面结构和氧原子吸附的第一性原理研究

用密度泛函理论(DFT)研究了金属Au(110)表面结构以及氧原子的吸附状态.计算得到Au(110)-(1×2)缺列再构表面原子的弛豫分别是-15.0%(Δd₁₂/d₀)和-1.1%(Δd₂₃/d₀),表面能为52.7 meV/²,功函数Φ=5.00 eV;Au(110)-(1×3)缺列再构表面的Δd_{1 关键词： 缺列再构Au(110)表面 STM图像 氧原子吸附}     

Ni(111)表面C原子吸附的密度泛函研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算,对过渡金属Ni晶体与Ni (111)表面的结构和电子性质进行了研究, 并探讨了单个C原子在过渡金属Ni (111)表面的吸附以及两个C原子在Ni(111)表面的共吸附. 能带和态密度计算表明, Ni晶体及Ni (111)表面在费米面处均存在显著的电子自旋极化. 通过比较Ni (111)表面各位点的吸附能,发现单个C原子在该表面最稳定的吸附位置为第二层Ni原子上方所在的六角密排洞位, 吸附的第二个C原子与它形成碳二聚物时最稳定吸附位为第三层Ni原子上方所在的面心立方洞位. 电荷分析表明,共吸附时从每个C原子上各有1.566e电荷转移至相邻的Ni原子, 与单个C原子吸附时C与Ni原子间的电荷转移量(1.68e)相当. 计算发现两个C原子共吸附时在六角密排洞位和面心立方洞位的磁矩分别为0.059μ_B和 0.060μ_B,其值略大于单个C原子吸附时所具有的磁矩(0.017μ_B).     

第一性原理研究氧在Ni(111)表面上的吸附能及功函数

采用基于密度泛函理论（DFT）广义梯度近似（GGA）下的第一性原理方法系统地研究了不同覆盖度下O在Ni（111）表面的吸附特性.计算结果表明,O在Ni（111）表面的稳定吸附位为三重面心立方（fcc）洞位,吸附能随着覆盖度的增加而减小,O诱导Ni（111）表面功函数的变化量与覆盖度成近线性关系,并随着覆盖度的增加而增大.同时,通过对电子密度和分波态密度的分析发现：O在Ni（111）表面的吸附使得Ni表面电子向O原子转移,形成表面偶极矩,导致功函数增加;表面Ni原子的3d轨道和O的2p轨道通过耦合、杂化作用形成成键态和反键态,而反键态几乎不被占据,因而O—Ni键相互作用比较强,吸附能较大. 关键词： 表面吸附 密度泛函理论 吸附能 功函数     

氧在Nb(110)表面吸附的第一性原理研究

通过第一性原理赝势平面波方法研究了氧在Nb(110)表面的吸附性质随覆盖度变化规律. O在Nb(110)表面最稳定吸附位是洞位,次稳定吸附位是长桥位. 在长桥位吸附时, O诱导Nb(110)表面功函数随覆盖度的增加而几乎线性增加;但当O在洞位吸附时, 与干净Nb表面相比, 覆盖度为0.75 ML和1.0 ML时功函数增加, 而覆盖度为0.25 ML和0.5 ML时功函数减小.通过对面平均电荷密度分布和偶极矩变化的讨论, 解释了由吸附导致功函数复杂变化的原因.通过对表面原子结构和态密度分析, 讨论了O在Nb表面吸附时引起表面原子结构变化以及O和Nb(110)表面原子的相互作用.     

Theoretical study for magnetic effect in dissociative adsorption of oxygen to a platinum monolayer on Ni(110) surface

We investigate oxygen dissociative adsorption to a platinum monolayer on Ni(110) surface (Pt/Ni(110)) by density functional theory. We have shown that the activation barrier on Pt/Ni(110) is lower than that on a clean Pt(001) surface. This may be due to the effect of magnetization of Pt surface. The reason of decrease of activation barrier can be attributed to the flow of electrons from oxygen to platinum surface because the d orbitals have spin polarization at the Fermi level where the down spin d orbitals are unoccupied.     

The surface geometry of GaAs(110)

Results of a fully dynamical low-energy electron diffraction calculation show that the GaAs(110) surface reconstructs with a top-layer tilt-angle of 27° ≤ ω ≤ 31°. The smaller tilt angle 7° ≤ ω ≤ 10° reported earlier is outside the error limits of the analysis and can be clearly ruled out. The results are independent of which R-factor or which set of existing experimental data is used. Lateral shifts larger than 0.1 Å for the surface atoms are necessary to obtain acceptable agreement with the measured intensity spectra.     

InSb(110)表面S,O原子吸附的第一性原理研究

基于第一性原理方法, 采用广义梯度近似的交换关联势, 对InSb材料(110)表面的硫吸附和氧吸附之后体系性质的差异进行了分析. 讨论了两种吸附下的键长、键角、能带结构和态密度的变化, 从理论上论证了硫吸附比氧吸附对InSb红外探测器表面态的钝化有优越性, 有利于工艺上在钝化时的选择. 关键词： 第一性原理 InSb 硫吸附 氧吸附     

NiTi(110)表面氧原子吸附的第一性原理研究

为了研究给定的NiTi的表面氧化过程,在保持体系中Ni和Ti原子总数相等的条件下,构建了一系列Ti原子在表面反位的c(2×2)-NiTi(110)缺陷体系,并利用第一性原理计算研究了氧原子在各种NiTi(110)反位缺陷体系的吸附行为以及表面形成能.计算结果表明:吸附氧原子的稳定性与表面Ti原子的富集程度有很大的关联性,体系表面Ti原子富集程度越高,氧原子吸附的稳定性越高;当覆盖度较高时,由于氧原子的吸附,可使Ni和Ti原子在表面出现反位.在富氧条件(μ_o≥-9.35 eV)下,氧原子在表面第1层中的全部Ni原子与第3层全部Ti换位的反位缺陷体系上的吸附最稳定,此时随着氧原子的吸附,表面上的Ti原子升高,导致向上膨胀生长形成二氧化钛层,且在其下方形成富Ni层,由此可合理地解释实验上发现NiTi合金氧化形成二氧化钛层的可能原因.     

Water adsorption on the Be(0001) surface: from monomer to trimer adsorption

In this paper, the density functional theory has been used to perform a comparative theoretical study of water monomer, dimer, trimer, and bilayer adsorptions on the Be(0001) surface. In our calculations, the adsorbed water molecules are energetically favoured adsorbed on the atop sites, and the dimer adsorption is found to be the most stable with a peak adsorption energy of ～437 meV. Further analyses have revealed that the essential bonding interaction between the water monomer and the metal substrate is the hybridization of the water 3a₁-like molecular orbital with the (s, p_z) orbitals of the surface beryllium atoms. While in the case of the water dimer adsorption, the 1b₁-like orbital of the H₂O molecule plays a dominant role.