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Cu2O表面吸附Pd_n团簇的理论模拟与稳定性分析
目录
内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1.1金属氧化物半导体材料发展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.2表面团簇吸附现象的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.3Pd基团簇在催化及电子学中的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.2研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.3技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
理论基础与模拟方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.1Cu?O晶体结构与表面特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.1.1Cu?O的能带结构与电子态密度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.1.2(111)和(100)等典型Cu?O表面的几何结构．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.2Pd原子及团簇的物化性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.2.1Pd原子的电子结构特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2.2Pd_n团簇的形成能及稳定性趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.3计算模拟方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.3.1第一性原理计算软件介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.3.2交换关联泛函的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.3.3吸附模型构建与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.3.4稳定性分析计算参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
Pd_n团簇在Cu?O表面的吸附结构模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
3.1不同Pd_n团簇尺寸的吸附模式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.1.1小尺寸Pd_n团簇(n=14)的吸附位点与构型．．．．．．．．．．．．．．30
3.1.2中等尺寸Pd_n团簇(n=510)的多层吸附与成簇行为．．．．．．．32
3.1.3大尺寸Pd_n团簇(n10)的表面铺展与覆盖情况．．．．．．．．．．33
3.2吸附构型优化结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2.1最稳定吸附构型的确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.2.2不同Cu?O表面晶向对吸附结构的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
Pd_n团簇/Cu?O系统相互作用与电子性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.1吸附能计算与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
4.1.1Pd_n团簇与Cu?O表面相互作用能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
4.1.2吸附能随团簇尺寸n的变化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.2表面电子结构变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
4.2.1吸附前后Cu?O表面的态密度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.2.2Pd_n团簇的费米能级移动与表面电子态调控．．．．．．．．．．．．．．44
4.3巨磁阻效应的初步探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
4.3.1吸附前后系统的磁矩变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
4.3.2Pd_n团簇尺寸与磁性的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
Pd_n团簇/Cu?O系统的稳定性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
5.1热力学稳定性评估．．．．．．．
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