氫、氧原子及分子在金屬表面吸附和解離的理論研究.pdf

1、　　原子、分子同金屬表面的相互作用是多相催化，氣體腐蝕以及晶體生長等領(lǐng)域研究中的一個重要課題。本論文選取了一些具有典型意義的原子和雙原子分子通過5－參數(shù)Morse勢和改進推廣的LEPS勢方法研究了原子、分子在過渡金屬平坦和缺陷表面的吸附擴散的動力學行為。本論文的內(nèi)容簡述如下：第一章簡要介紹了氣固表面相互作用的研究意義、研究現(xiàn)狀、研究方法，并詳細介紹了本論文研究所要用到的基本理論方法和表面簇合物模型。第二章應用5－參數(shù)Morse勢(簡稱5

2、-MP)方法研究了氧原子在Mo、W兩種BCC金屬表面的吸附和擴散。第三章再次應用5-MP方法深入研究了H-Pd(311)體系，并利用改進推廣的LEPS勢方法研究了氧分子在Cu表面的吸附解離特性。本論文的主要成果：1.應用5-MP系統(tǒng)地研究了O原子在Mo低指數(shù)表面及(211)高指數(shù)表面的吸附和振動。2.在研究了O-Mo體系之后，再次采用5-MP對O原子在W低指數(shù)表面及(211)高指數(shù)而上的吸附和振動進行了系統(tǒng)地研究。3.進一步的研究發(fā)現(xiàn)，

3、H原子在四重位存在吸附態(tài)，只是該態(tài)位于表面(topmost)以下。同時，我們還發(fā)現(xiàn)了子表面(subsurface)吸附態(tài)，分別為四面體和八面體子表面態(tài)。我們的理論結(jié)果達到了與實驗驚人的吻合!再者我們還獲得了子表面態(tài)相應的振動頻率，這樣有助于人們對氫原子在此表面吸附和擴散機制的進一步了解。4.應用5-MP構(gòu)造推廣的LEPS勢對O2-Cu分子體系進行了系統(tǒng)、全面的研究，分別獲得了O2分子在Cu的三個低指數(shù)面(100)，(110)和(111)