第一性原理研究氧在Ni(111)表面上的吸附能及功函数

摘要

采用基于密度泛函理论(DFT)广义梯度近似(GGA)下的第一性原理方法系统地研究了不同覆盖度下O在Ni(111)表面的吸附特性.计算结果表明,O在Ni(111)表面的稳定吸附位为三重面心立方(fcc)洞位,吸附能随着覆盖度的增加而减小,O诱导Ni(111)表面功函数的变化量与覆盖度成近线性关系,并随着覆盖度的增加而增大.同时,通过对电子密度和分波态密度的分析发现:O在Ni(111)表面的吸附使得Ni表面电子向O原子转移,形成表面偶极矩,导致功函数增加;表面Ni原子的3d轨道和O的2p轨道通过耦合、杂化作用形成成键态和反键态,而反键态几乎不被占据,因而O-Ni键相互作用比较强,吸附能较大.