H原子在Mg(0001)表面的吸附与扩散性能研究

• 作者: 刘金水 周惦武 张健
• 来源期刊: 中国科学E辑
• 关键词: Mg(0001)表面 吸附 扩散 吸附能 能垒
• 年，卷（期）: 2009,（8）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1440-1447
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11431-009-0129-x

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对H原子在清洁与空位缺陷Mg(0001)表面的吸附与扩散性能进行了研究.吸附能与扩散能垒的计算结果显示:H原子倾向吸附于清洁Mg(0001)表面的fcc与hcp位,其中fcc位的吸附更为有利;H原子在Mg(0001)表面扩散时,所需克服的最高扩散能垒为0.6784 eV;表面结构影响H原子从Mg表面向体内扩散,表面到次表面扩散较慢,次表面至体内扩散却较快,表面结构的影响仅局限在Mg表面的顶两层;空位缺陷的存在,一方面增强了Mg(0001)表面对H原子的化学吸附能力,另一方面提供更多通道使H原子更容易实现向Mg体内进行扩散,且扩散至体内的H原子主要占据四面体的间隙位.电子态密度(DOS)的分析结果发现:相对于hcp位而言,H原子吸附于Mg(0001)表面fcc位体系,在费米能级处具有较低的电子密度N(EF)值,且在费米能级以下具有更多的成键电子数;而空位缺陷Mg(0001)表面H原子吸附能力的增强归因于空位的存在改变了Mg表面的电子结构,使表层Mg原子在低能级区的成键电子向费米能级处发生转移,从而提高了Mg表面的活性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周惦武		95	882	17.0	26.0
2	刘金水		77	789	16.0	25.0
3	张健		30	195	9.0	13.0