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ZnO在Al_2O_3(0001)表面的吸附与成键
采用基于密度泛函的分子动力学赝势方法, 对ZnO在a-Al2O3(0001)表面的吸附进行了理论计算, 研究了ZnO分子在Al2O3表面吸附成键过程、吸附能量与成键方位、表面原子结构变化以及表面化学键特性. 结果表明ZnO在表面吸附后消除了吸附前表面Al-O层的弛豫, 化学结合能为434.3(±38.6)kJ·mol-1. 吸附后ZnO化学键(0.185±0.01 nm)与最近邻的表面Al-O键有30的偏转角度, Zn在表面较稳定的化学吸附位置正好偏离表面O的六角对称约30. 通过吸附前后原子布居数、态密度以及成键电子密度的分析, 表明ZnO的O2-与表面上的Al3+所形成的化学键具有强离子键特征; 而Zn2+同基片表面O2- 形成的化学键有明显的共价键成分, 主要来自于Zn 4s与O 2p的杂化, 以及部分Zn 3d与O 2p的杂化.
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中国科学G辑:物理学、力学、天文学
2004年03期
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