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《西南大学》 2007年
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氧在Fe(100)、Rh(100)面上吸附的密度泛函研究

李英  
【摘要】: 在本论文中,采用密度泛函方法(DFT),研究了氧分子在金属Fe(100)面上的裂解,氧原子在金属Fe(100)面上及面下的吸附,氧原子在金属Fe(100)面上的迁移,氧原子由面上稳定吸附位向面下稳定吸附位的迁移,同时,对氧原子在金属Rh(100)面上的吸附,也做了一些探讨。 1氧分子在金属Fe(100)面上裂解的量子化学研究 采用密度泛函方法,对氧分子在金属Fe(100)面上不同吸附位上的裂解进行了计算,通过对四种可能的裂解模式的分析表明,氧分子在金属Fe(100)面上较易发生裂解,形成氧原子在金属Fe(100)面上的稳定吸附,其对应能垒较低。 2氧原子在金属Fe(100)面上及面下吸附的量子化学研究 采用密度泛函方法,对氧原子在金属Fe(100)面上、面下的各种不同吸附位的性质进行了计算,结果表明,氧原子在Fe(100)面上和面下都存在稳定吸附位,面上最稳定的吸附位为4F位和2F位,面下的稳定吸附位为类四面体和类八面体吸附位。氧原子在Fe(100)面下吸附导致相邻Fe原子层间发生较大驰豫。当氧原子位于第三层Fe原子以下时,氧原子几乎处于规则的四面体(或八面体)几何位置,说明氧原子已进入到金属内部。 3氧原子在金属Fe(100)面迁移的量子化学研究 采用密度泛函方法,研究了氧原子在Fe(100)面上的迁移,在Fe(100)面下的迁移以及由面上向面下的迁移,并得到了氧原子由金属表面迁移进入金属内部的一条迁移路径,结果表明,氧原子较易从金属Fe(100)面上吸附位向面下金属内部吸附位迁移,在整个迁移过程中,对应的最高能垒为1.813eV。 4氧原子在金属Rh(100)面上吸附的量子化学研究 采用密度泛函方法,对三种覆盖度下氧原子在Rh(100)面上的吸附进行了研究,得到了电子特性及各种结构参数,并给出了不同覆盖度下O原子在Rh(100)表面上三个位置吸附后的能量。结果表明,O原子在Rh(100)表面可以发生稳定的吸附,最高吸附能为2.53eV。同时,通过对O原子的态密度进行分析,得到如下结论:O原子在Rh(100)面上的吸附主要是由于O的2p轨道与基底金属的4d轨道相互作用的结果。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O647.3

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