氧气在Al(001)面吸附的第一原理研究

采用基于广义梯度近似(GGA)交换关联近似的超软(ultrasoft)赝势和具有三维周期性边界条件的超晶胞模型,用第一原理计算方法,计算并分析了氧分子在Al(001)面吸附的价键结构和局域电子结构.超晶胞表面为2×2原胞,共有14层原子,其中铝原子9层,真空5层.氧分子层与表面铝原子层的距离为一倍面间距,选用了几种不同的初始吸附形态.结果表明,氧气在Al(001)面时,分子键平行于铝表面时容易被吸附,分子键垂直于铝表面时不容易被吸附.吸附过程中价键的分析表明,氧分子在O2/Al(001)界面的吸附过程有两种形式O2→(O2)2？→2O？→2O2？和O2→(O2)？→O2？+O,吸附过程与氧气在Al(001)面初始吸附形态有关.