氧化锌薄膜表面气体吸附的反应分子动力学模拟

摘要

气敏材料的气体吸附现象的计算机仿真研究工作大部分采用量子力学和密度泛函方法,但是这种方法难以满足较大体系下的表面气体吸附现象的仿真需求.近年来,反应分子动力学(Reaxff MD)迅速发展,已用于大规模分子体系的化学反应分析,但其在表面气体吸附方面的工作才刚起步.本文采用分子动力学模拟的方法和ReaxFF力场,在300K-700K下模拟了气态水和氧气以及氢气混合气体在氧化锌表面的吸附过程.并且在300K下,模拟了气态水和氧气以及氢气分别作为单一气体和混合气体下氧化锌在对气体的吸附效果.结果表明,氢气与氧化锌的反应需要氧气的参与,氧化锌薄膜在600K时反应最为剧烈.