ZnO在Al2O3(0001)表面的吸附与成键

摘要：

采用基于密度泛函的分子动力学赝势方法,对ZnO在α-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.

关键词：α-Al2O3(0001) ZnO、密度泛函、化学吸附、态密度

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分类号：O4(物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划51310Z03;四川省应用基础研究计划02GY-006;四川省教育厅资助项目2002A086;四川省重点学科建设项目SZD0406

在线出版日期：2004-12-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：300-310