中国化学会第32届学术年会
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基于密度泛函理论的金刚石(001)表面氮化的模拟研究
郑育森 黄恺* Alon Hoffman

分会

第五十七分会:表面物理化学

摘要

本工作利用密度泛函理论模拟研究金刚石(001)表面(本征及氢化)上氮物种(N,NH及NH2)的吸附特征。在干净的金刚石(001)表面上,所研究的氮物种在低覆盖度下均倾向于进攻C=C表面二聚体,所形成的N(ad)与NH(ad)位于二聚体的桥位,而形成的NH2(ad)位于二聚体的端基位。在高覆盖度(至一个单层)下,各物种的吸附结构与吸附能数据表明,N(ad)/N(ad)间相互吸引,而NH(ad)/NH(ad)及NH2(ad)/NH2(ad)间相互排斥。在氢化的金刚石(001)表面上,氮物种的吸附被弱化,其吸附结构发生相应变化。此外,本工作对表面氮物种的振动和键合碳原子的1s芯能级位移进行计算模拟,并与文献印证,从原子层面解析其键合方式。最后,本工作模拟了典型的表面氮物种在扫描隧道显微镜下的成像,为后续研究提供准备。

关键词

密度泛函理论;金刚石;氮端基化;表面功能化

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