【摘要】：采用基于密度泛函理論的第一性原理平面波超軟贗勢方法,在廣義梯度近似下,研究了立方WO_3,WO_3(001)表面結(jié)構(gòu)及其氫吸附機理.計算結(jié)果表明立方晶體WO_3理論帶隙寬度為0.587 eV.WO_3(001)表面有WO終止(001)表面和O終止(001)表面兩種結(jié)構(gòu),表面結(jié)構(gòu)優(yōu)化后W—O鍵長和W—O—W鍵角改變,從而實現(xiàn)表面弛豫;WO終止(001)表面和O終止(001)表面分別呈現(xiàn)n型半導體特征和p型半導體特征.分別計算了H原子吸附在WO終止(001)表面和O終止(001)表面的H—O_(2c)—H,H—O_(2c)…H—O_(2c),H—O_(1c)—H和H—O_(1c)…H—O_(1c)四種吸附構(gòu)型,其中H—O_(1c)—H吸附構(gòu)型的吸附能最小,H—O鍵最短,H失去電子數(shù)最多,分別為-3.684 eV,0.0968 nm和0.55e,此吸附構(gòu)型最穩(wěn)定.分析其吸附前后的態(tài)密度,帶隙從吸附前的0.624 eV增加到1.004 eV,價帶寬度基本不變.H的1s軌道電子與O的2p,2s軌道電子相互作用,在-8和-20 eV附近各形成了一個較強的孤立電子峰,兩個H原子分別與一個O_(1c)原子形成化學鍵,最終吸附反應生成了一個H_2O分子,同時產(chǎn)生了一個表面氧空位.
【圖文】：

邋ＩＫ邋ｔｔ逡逑１＊１邋尸。邐ｓｔｅｓｐｅｌＬ邋ＩＵ邋－．邋ｌＵ邋－．ｌＨ逡逑ＷＨ邋ｌｉ邋ｉｌｌ邋ｌｉ逡逑圖ｌ邋（網(wǎng)刊彩色）ｗ0３晶體結(jié)構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．邋（ｃｏｌｏｒ邋ｏｎｌｉｎｅ）邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ＷＯ３邋ｃｒｙｓｔａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑２．２邋Ｗ０３（００１）結(jié)構(gòu)模型邐＾邐ｆｆｆ逡逑ｗ0３邋的（ｑｏｉ）面表面能最低３ｌ］，于是創(chuàng)邐＾逡逑建了兩種不同灥的ｗ0３（00ｉ）}0截構(gòu)［氣如邐ｉｒＰＷｉｉｌｒ邐（ＩＩ邐１１１邐ｌｉ邐（逡逑圖２所示．圖２（ａ）為ＷＯ終止（００１）表面結(jié)構(gòu)，，逡逑圖邋２邋（ｂ＞為０終止（００１）灥結(jié)b�；唾Z繡澹鰨擔沐魏灣澹鰨叮沐危桑祝蓿媯蓿櫻潁у危ㄥ危駑義戲直鷂蹬湮緩停洞頻模髟櫻錚歟愫頭直皰危停裕歟桑蓿椋裕蟈危у危剩輳蹋歟剩輳蹋鑠危義銜迸湮緩停才湮壞模霸櫻畺転到峁茍己繡義希紡扔�，原雅之紴c柚昧撕穸任歟希睿聿縛斟�？＊辶x喜�，纛：空层厚度厚W硬憔ü樟殘圓饈裕危厘危掊義賢跡簀蹇咤澹呱海鰨錚螅蓿錚潁幔赍澹咤澹囈馗劍柙謚仔灣義希澹В灣澹鰨媯沐�？逦�

本文編號：2522526