N_2H_4在NiFe(111)合金表面吸附稳定性和电子结构的第一性原理研究

摘要

采用基于色散校正的密度泛函理论进行了第一性原理研究,详细分析了肼(N_2H_4)在Ni_8Fe_8/Ni(111)合金表面稳定吸附构型的吸附稳定性和电子结构及成键性质.通过比较发现,肼分子以桥接方式吸附在表面的两个Fe原子上是最稳定的吸附构型,其吸附能为-1.578 eV/N_2H_4.同时发现,肼分子在这一表面上吸附稳定性的趋势为:桥位比顶位吸附更有利,且在Fe原子上比在Ni原子上的吸附作用更强.进一步分析了不同吸附位点上稳定吸附构型的电子结构、电荷密度转移以及电子局域化情况.结果发现:相同吸附位点的电子态密度图基本一致,并且N原子的p轨道和与之相互作用的表面原子的d轨道之间存在态密度上的重叠;吸附后电荷密度则主要从肼分子转移到表面原子之上;在电子局域化函数切面图中也发现吸附后电子被局域到肼分子的N原子和相邻的表面原子之间.这些电子结构的表征都充分说明肼分子与表面原子之间通过电荷转移形成了强烈的配位共价作用.