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H2O分子在Fe(100), Fe(110), Fe(111)表面吸附的第一性原理研究

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赵巍, 汪家道, 刘峰斌, 陈大融. 2009: H2O分子在Fe(100), Fe(110), Fe(111)表面吸附的第一性原理研究, 物理学报, 58(5): 3352-3358. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.074
引用本文: 赵巍, 汪家道, 刘峰斌, 陈大融. 2009: H2O分子在Fe(100), Fe(110), Fe(111)表面吸附的第一性原理研究, 物理学报, 58(5): 3352-3358. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.074
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Zhao Wei, Wang Jia-Dao, Liu Feng-Bin, Chen Da-Rong. 2009: First principles study of H2O molecule adsorption on Fe(100), Fe(110) and Fe(111) surfaces, Acta Physica Sinica, 58(5): 3352-3358. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.074
Citation: Zhao Wei, Wang Jia-Dao, Liu Feng-Bin, Chen Da-Rong. 2009: First principles study of H2O molecule adsorption on Fe(100), Fe(110) and Fe(111) surfaces, Acta Physica Sinica, 58(5): 3352-3358. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.05.074
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H2O分子在Fe(100), Fe(110), Fe(111)表面吸附的第一性原理研究

  • 清华大学摩擦学国家重点实验室,北京,100084

First principles study of H2O molecule adsorption on Fe(100), Fe(110) and Fe(111) surfaces

  • 摘要: 采用第一性原理研究了H2O分子在Fe(100),Fe(110),Fe(111)三个高对称晶面上的表面吸附.结果表明,H2O分子在三个晶面上的最稳定结构皆为平行于基底表面的顶位吸附结构.H2O分子与三个晶面相互作用的吸附能及几何结构计算结果表明H2O分子与三个晶面的相互作用程度不同,H2O分子与Fe(111)晶面的相互作用最强,其次是Fe(100),相互作用最弱的是Fe(110)表面,而这与晶面原子的排列密度相关.吸附体系的电子结构计算结果也得出了相似的结论.同时电荷布居分析表明,H2O分子与Fe表面相互作用时,O原子与基底原子之间的电荷交换使基底Fe原子表面带负电,导致表面电位降低,也促使Fe表面更易于发生电化学腐蚀反应.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-05-30

H2O分子在Fe(100), Fe(110), Fe(111)表面吸附的第一性原理研究

  • 清华大学摩擦学国家重点实验室,北京,100084

摘要: 采用第一性原理研究了H2O分子在Fe(100),Fe(110),Fe(111)三个高对称晶面上的表面吸附.结果表明,H2O分子在三个晶面上的最稳定结构皆为平行于基底表面的顶位吸附结构.H2O分子与三个晶面相互作用的吸附能及几何结构计算结果表明H2O分子与三个晶面的相互作用程度不同,H2O分子与Fe(111)晶面的相互作用最强,其次是Fe(100),相互作用最弱的是Fe(110)表面,而这与晶面原子的排列密度相关.吸附体系的电子结构计算结果也得出了相似的结论.同时电荷布居分析表明,H2O分子与Fe表面相互作用时,O原子与基底原子之间的电荷交换使基底Fe原子表面带负电,导致表面电位降低,也促使Fe表面更易于发生电化学腐蚀反应.

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