ЛОКАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ И ТИТАНА
Аннотация
Методом функционала плотности изучена локальная энергетическая неоднородность поверхностей оксидов алюминия и титана. Расчетами по схеме периодических ячеек установлено, что положения центров адсорбции, соответствующие минимумам потенциальной энергии взаимодействия поверхности с пробной частицей (атом водорода), зависят от ее расстояния до поверхности. На расстояниях более 2 Å активные центры на поверхностях (0001) Al2O3 и ( 001) T iO2 характеризуются одним глобальным энергетическим минимумом, находящимся над поверхностным атомом металла. На расстояниях порядка 1–2 Å глобальный минимум вырождается в несколько энергетических состояний, кратность которых определяется симметрией исходной поверхности. В пределах элементарной поверхностной ячейки (0001) Al2O3 находится три активных центра с гексагональной симметрией, а на поверхности (001) TiO2 – два центра с зеркальной симметрией, смещенных к атому металла относительно положений максимумов электронной плотности поверхностных атомов кислорода. Результаты объясняются возмущением, вносимым электроном пробной частицы в распределение поверхностной плотности, что приводит к вырождению активного центра. Положения вырожденных центров не совпадают с пространственной геометрией атомов металла и кислорода на поверхности оксида.
Об авторах
А. Л. ЗАЙЦЕВ
Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова, Минск
Беларусь
Беларусь
Ю. М. ПЛЕСКАЧЕВСКИЙ
Гомельский филиал НАН Беларуси
Беларусь
член-корреспондент
Беларусь
член-корреспондент
Список литературы
1. Дункен Х., Лыгин В. И. Квантовая химия адсорбции на поверхности твердых тел. М., 1980.
2. Окура К., Лифшиц В. Г., Саранин А. А. и др. Введение в физику поверхности. М., 2005.
3. Каталитические свойства веществ / под ред. А. А. Ройтера. М., 1976. Т. 3.
4. Smith R. L., Lu W., Rohrer G. S. // Surface Science. 1995. Vol. 322. Р. 293–300.
5. Marmier A., Parker S. C. // Phys. Rev. B. 2004. Vol. 69. 115409.
6. Siegel D., Hector L. G., Adams J. B. // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 65. 085415.
7. Зайцев А. Л., Детро Ф., Плескачевский Ю. М., Гонз К. // Физика твердого тела. 2003. Т. 45, № 12. С. 2118–2123.
8. Зайцев А. Л., Плескачевский Ю. М., Чижик С. А. // Инженерно-физический журн. 2008. Т. 81, № 1. С. 157–164.
9. Hotsenpiller P. A. M., Bolt J. D., Farneth W. E. et. al. // J. Phys. Chem. B. 1998. Vol. 102. P. 3216–3226.
10. Jarvis E. A. A., Carter E. A. // J. Phys. Chem. B. 2001. Vol. 105. P. 4045–4052.
11. Toshitaka Kubo, Kazuhiro Sayama, Hisakazu Nozoyet // J. Am. Chem. Soc. 2006. Vol. 128. P. 4074–4078.
12. Ariga H., Taniike T., Morikawa H. et al. // Chem. Phys. Lett. 2008. Vol. 454, iss. 4–6. P. 350–354.
13. Muscat J., Harrison N. M. // Surface Science. 2000. Vol. 446. P. 119–127.
14. Кон В. // УФН. 2002. T. 172, № 3. C. 336–348.
15. Gonze X., Amadon B., Anglade P.-M. et al. // Comp. Phys. Com. 2009. Vol. 188, N 12. P. 2582–2615.
16. Ceperley D. M., Alder B. J. // Phys. Rev. Lett. 1980. Vol. 45. P. 566–569.
17. Troullier N., Martins J. L. // Phys. Rev. B. 1991. Vol. 43. P. 1993–2006.
18. Hartwigsen С., Goedecker S., Hutter J. // Phys. Rev. B. 1998. Vol. 58. Р. 3641–3662.
19. Monkhorst H. J., Pack J. D. // Phys. Rev. B. 1976. Vol. 13. P. 5188–5192.
20. Скворцов А. В. Триангуляция Делоне и её применение. Томск, 2002.
Рецензия
Просмотров: 786
Послать статью по эл. почте 