摘要
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对H原子在清洁与空位缺陷Mg(0001)表面的吸附与扩散性能进行了研究.吸附能与扩散能垒的计算结果显示:H原子倾向吸附于清洁Mg(0001)表面的fcc与hcp位,其中fcc位的吸附更为有利;H原子在Mg(0001)表面扩散时,所需克服的最高扩散能垒为0.6784eV;表面结构影响H原子从Mg表面向体内扩散,表面到次表面扩散较慢,次表面至体内扩散却较快,表面结构的影响仅局限在Mg表面的顶两层;空位缺陷的存在,一方面增强了Mg(0001)表面对H原子的化学吸附能力,另一方面提供更多通道使H原子更容易实现向Mg体内进行扩散,且扩散至体内的H原子主要占据四面体的间隙位.电子态密度(DOS)的分析结果发现:相对于hcp位而言,H原子吸附于Mg(0001)表面fcc位体系,在费米能级处具有较低的电子密度N(EF)值,且在费米能级以下具有更多的成键电子数;而空位缺陷Mg(0001)表面H原子吸附能力的增强归因于空位的存在改变了Mg表面的电子结构,使表层Mg原子在低能级区的成键电子向费米能级处发生转移,从而提高了Mg表面的活性.
出处
《中国科学（E辑）》
CSCD
北大核心
2009年第8期1440-1447,共8页
Science in China(Series E)
基金
教育部长江学者与创新团队发展计划项目(批准号:531105050037)
湖南省自然科学基金(批准号:09JJ6079)
湖南省研究生创新基金(批准号:521298294)资助项目
