| Zr(0001)表面氢吸附机理的第一性原理研究 |
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| 作者姓名： | 宋伊 冯焱 成永军 裴晓强 冯天佑 董猛 魏宁斐 邱云涛 |
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| 作者单位： | 兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室,兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室 |
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| 摘 要： | 利用基于密度泛函理论的第一性原理,采用平面波赝势方法,研究了H2分子在Zr(0001)晶面的表面吸附。通过研究Zr(0001)/H2体系的吸附能、稳定吸附构型和电子结构,阐明了Zr(0001)表面吸氢反应的微观机制。结果表明：H2分子在Zr(0001)表面的最稳定吸附位为面心立方(fcc)位,其吸附能为0.899eV,解离的H原子最终稳定吸附在Zr(0001)表面的穴(hollow)位和面心立方(fcc)位。被吸附H原子与Zr(0001)表面间出现了大量的电荷转移,同时,H原子的1s轨道和Zr原子的5s、4d轨道出现杂化,表明H2分子解离吸附后H原子与表层Zr原子间同时存在离子键和共价键。此外,研究了覆盖度对吸附能的影响,吸附能随覆盖度的增大而增大,当覆盖度达到4/5ML时,氢分子解离后有一半的氢原子吸附到Zr(0001)的亚表面。
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| 关 键 词： | 第一性原理 Zr(0001)表面 氢吸附 稳定吸附构型 电子结构 |
| 收稿时间： | 2021-01-16 |
| 修稿时间： | 2021-03-07 |
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