原子H在Cu(100)(111)(110)上的吸附扩散研究

采用 5 MP势方法 ,对原子氢在金属Cu的 3个低指数面上的吸附特性 ,如吸附几何、吸附能、振动频率等以及吸附扩散势能面结构进行了比较系统的研究 ,计算结果显示低温低覆盖条件下 ,氢原子在Cu( 110 )表面上只存在赝式三重位和长桥位吸附态 ,没有短桥位吸附态 ,并且获得了实验和理论的支持 .

氧原子在Mo低指数表面及(211)高指数面上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的 5参数Morse势方法 ( 5 MP)对O Mo低指数表面体系及 ( 2 11)高指数面体系进行了系统的研究 ,并获得了全部临界点特性 ,如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动频率等 .计算结果表明 :在Mo( 10 0 )面 ,O原子吸附在四重洞位 ,随着覆盖度增加 ,( 10 0 )面发生缺行重构 ,膺式三重位为稳定吸附位 ;在Mo( 110 ) ,( 111)及 ( 2 11)面 ,O原子均趋向于吸附在膺式三重位 .

原子氧在Ru低指数面及(110),(111)台阶面上的吸附

利用原子与表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)系统地研究了O-Ru低指数面及Ru(1120),(1121)台阶面体系,获得了吸附几何、结合能、振动频率等临界点特性,所得相关数据与实验结果非常吻合.并且通过理论计算及原子吸附态振动指纹的遗传、遗变特性预言了氧原子在Ru(1121)台阶面的吸附.本文认为氧原子在HCP晶格的金属表面上的吸附倾向于三重位.

硫原子在镍低指数表面和(311)台阶面的吸附

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5MP)构造了SNi表面簇合物体系的解析势函数.首先对SNi低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点性质.计算结果表明硫原子在Ni(100)面上的稳定吸附态为四重洞位,在Ni(111)面上,硫原子吸附于三重位,硫原子在Ni(110)面上的吸附位有所变化.第一与第二周期的原子在(110)面上的稳定吸附态大都为赝式三重位和长桥位,而硫原子却吸附在Ni(110)面的四重洞位.理论分析结果和实验推测结果符合得很好.同时,还对SNi(311)台阶面吸附体系进行了研究.理论结果表明SNi(311)表面吸附体系只存在四重吸附态和hcp三重吸附态,fcc三重吸附态在和四重吸附态的竞争中完全湮灭.对于SNi表面吸附体系,理论结果给出S原子的表面吸附结合能和表面簇合物的粗糙度有关.结合能从小到大的顺序为(111)<(100)<(110)<(311).

氮原子在铁低指数面上的吸附位和吸附态

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(5-MP)对N-Fe低指数表面体系进行了系统的研究,并获得了全部临界点特性,如吸附位、吸附几何、结合能、正则振动频率等.计算结果表明:在Fe(100)面,N原子吸附在四重洞位;在Fe(110)表面,趋向于吸附在膺式三重位;而在Fe(111)表面最稳定的吸附位是近似桥位.

氢原子在Fe低指数面及高指数面(211)上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(5-MP)对H-Fe低指数表面体系及高指数表面体系进行了系统研究,并获得了吸附位、吸附几何、结合能和正则振动频率等全部临界点特性.理论计算结果表明,在Fe(100)面,H原子吸附在四重洞位,H-Fe的垂直振动频率为1 009 cm-1;在Fe(110)和Fe(211)表面,趋向于吸附在赝式三重位,H-Fe的垂直振动频率分别为1 054和1 046 cm-1;而在Fe(111)表面最稳定的吸附位是近桥位,频率为1 030 cm-1.

氮原子在钨低指数表面上的吸附和振动

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势法(5-MP)对N-W低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点特性以及3个面的势能面。计算结果表明:在低覆盖度下,N原子优先吸附在W(100)面的四重洞位H,获得62 meV的垂直振动频率;在W(110)面上只存在三重洞位H3的稳定吸附态,垂直振动频率为43 meV;在W(111)面上最稳定的吸附位为赝式三重位H3′,垂直振动频率为79 meV。

CO分子在Rh低指数面及(331)台阶面上的吸附

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5-MP)及推广的LEPS势对CO-Rh低指数表面体系及(331)台阶面体系进行了系统、全面的研究,并获得了全部临界点特性。提出了分子吸附态振动指纹的概念,理论计算及振动指纹分析表明,在Rh低指数面及(331)台阶面上的吸附存在共性:随着覆盖度的增加,CO分子先后垂直吸附于顶位、桥位,且顶位为稳定吸附位,桥位次之,在(100)面上、CO分子在顶位、桥位分别获得了2009,1946 cm^(-1)的本征振动,二者之间的结合能之差为0.09 eV;(110)面上,CO分子则分别获得2019,196l cm^(-1)的本征振动:(111)面上,CO分子分别在顶位、桥位、洞位产生了2000,1912,1894 cm^(-1)的振动频率,三者的结合能依次下降,顶位、桥位之间的结合能差为0.03ev;(331)面上,CO分子及附于(110)台面及(111)台阶面上的顶位以及两等价顶位间的桥位,分别获得2018,1987 cm^(-1);1969,1927 cm^(-1)的本征振动。