采用优化的DFTB参数对铜(111)表面碳二聚化的分子动力学研究（英文）

针对铜表面化学反应,我们发展了一套铜-碳体系的密度泛函紧束缚(DFTB)参数。测试结果表明这套参数可以很好的描述吸附铜或碳原子前后铜表面的几何结构和能量。基于这套参数,我们对Cu(111)表面的碳二聚化过程进行了分子模拟研究。即使在高温下,直接的分子动力学模拟也很难观察到碳二聚体的形成。这是因为高温下铜表面显著的结构弛豫一定程度上阻止了二聚化。为了研究高温下铜表面碳二聚化的机理,我们进行了赝动力学模拟。发现在二聚化的过程中,碳原子形成C-Cu-C桥状结构以后,会绕中间Cu原子转动,最后形成碳二聚体。1300 K下碳二聚化的自由能垒约0.9 eV。