【摘要】：本文基于第一性原理分別研究Rh(111)表面(NO)_2分子多層膜的成膜機(jī)制和原子結(jié)構(gòu),以及Au(111)表面2,7-Br_2Py分子單層膜的成膜機(jī)制和原子結(jié)構(gòu)。(NO)_2分子單體在虛擬Rh(111)表面自組裝成兩個(gè)穩(wěn)定的分子鏈,(NO)_2分子平行有序排列,氧原子和氮原子都呈現(xiàn)(100)和(111)結(jié)構(gòu)。在虛擬Rh(111)-(1×√3)上,1.00ML覆蓋度時(shí),(NO)_2分子自組裝成兩個(gè)穩(wěn)定的分子單層膜(M1和M2),分子膜M1中N-N鍵與襯底的夾角為70o-90o;分子膜M2中N-N鍵平行襯底。在M2/Rh(111),(NO)_2分子可吸附于頂位、fcc空心位和hcp空心位,通過電荷轉(zhuǎn)移可解釋兩個(gè)空心位的穩(wěn)定性強(qiáng)于頂位。Rh(111)表面(NO)_2分子多層膜系統(tǒng)中,(NO)_2分子垂直吸附于兩個(gè)空心位,第一層是分子膜M2,N-N鍵平行襯底,第二層及以上都是分子膜M1,N-N鍵與襯底夾角為70o-90o,分子膜真空層為0.31±0.02 nm。鹵鍵比氫鍵具有更好的方向性和可協(xié)調(diào)性,這對(duì)于具有鹵鍵的自組裝分子膜在金屬表面的吸附研究具有重要意義。根據(jù)Au(111)表面的結(jié)構(gòu)參數(shù),構(gòu)建出虛擬Au(111)上2,7-二溴芘分子可能的六個(gè)分子鏈,計(jì)算后獲得兩條穩(wěn)定的分子鏈,其分子間距為1.031 nm和1.073 nm。再根據(jù)穩(wěn)定的分子鏈,在虛擬Au(111)上構(gòu)建出可能的五個(gè)分子單層膜,計(jì)算后獲得一個(gè)穩(wěn)定的分子膜,其在兩個(gè)方向的晶格參數(shù)分別為1.031 nm和1.073 nm,即穩(wěn)定的分子膜可以說是由兩條穩(wěn)定的分子鏈交叉排列組成。這是一個(gè)分子自組裝系統(tǒng),分子之間通過Br-H鍵相互作用。根據(jù)結(jié)合能及電子密度,可知該分子膜比文獻(xiàn)中提到的分子膜更穩(wěn)定。根據(jù)分子膜的兩個(gè)晶格參數(shù),可知襯底為Au(111)-(2√3×√13)R14表面。把穩(wěn)定的分子膜水平吸附與Au(111)表面,計(jì)算可得分子的吸附高度為0.40±0.01nm,其中Au(111)轉(zhuǎn)移0.34 e電荷到分子膜。根據(jù)吸附高度和電荷轉(zhuǎn)移量,可知該吸附系統(tǒng)為物理吸附。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O641.3
【圖文】：

y 分子單體的結(jié)構(gòu)示意圖。該原胞長(zhǎng)寬高。由于 2,7-二溴芘分子單體的算分子單體能量時(shí)可忽略相鄰分 1.000 nm，1.800 nm 和 2.200 nm。量為-3338.022 eV。

11)-(1×√3)結(jié)構(gòu)示意圖，依次為頂位、fcc 空心位、橋位和 hcu(111)表面的結(jié)構(gòu)示意圖，從結(jié)構(gòu)庫中導(dǎo)出的 Au 的我們對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的晶格參數(shù)為四層原子，固定了第三，四層的 Au 的坐標(biāo)來模擬金 原子不固定，以模擬金屬表面。

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本文編號(hào)：2716206