氢气在Ti原子掺杂的镁薄膜表面的解离和扩散研究

基于密度泛函理论计算,研究了氢气分子与Ti原子掺杂的镁薄膜表面的相互作用。结果表明,Ti原子替代在镁薄膜表面第二层的位置最稳定。氢气在Ti原子掺杂的镁薄膜表面(Ti原子替代在第二层)的解离势垒下降至0.76e V。第1个氢原子扩散势垒是0.11 e V,氢原子离开Ti原子扩散至更远的位置,而不是吸附在Ti原子旁边;催化剂原子不会与先解离的氢气原子成键。研究表明,掺杂Ti的镁薄膜是一种拥有良好性能的储氢材料。

二聚物在Cu表面上的扩散和解离研究

利用分子动力学模拟统计了几种不同温度下三种不同二聚物(Cu_2,Ag_2和Pd_2)在铜衬底(100),(111)表面上的扩散和解离行为,探讨同质和异质二聚物在Cu表面上扩散和解离的特点;采用分子动力学中的静态计算方法计算了这三种二聚物在扩散和解离过程中的能量势垒,并与动力学模拟、二聚物与衬底的结合能等结果进行了比较,探讨二聚物扩散和解离过程与扩散势垒、结合能、表面性质和温度等的关系.原子间相互作用采用半经验EAM势.结果表明:同质和异质二聚物在各个不同表面上的扩散势垒、解离势垒有一定的规律,并和二聚物与衬底的结合性质有关;二聚物是否易解离与衬底表面的结构以及二聚物与衬底的结合性质关系密切;二聚物解离前协同扩散的快慢与二聚物和衬底的结合性质以及二聚物在表面的扩散和解离势垒密切相关.