Oxygen adsorption on Cu(510)
Auvinen, Sami (2007)
Diplomityö
Auvinen, Sami
2007
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20071784
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20071784
Tiivistelmä
Tässä työssä on tutkittu kuparin (510)-askelpinnan reaktiivisuutta käyttäen apuna kvanttimekaanisia
ab initio laskentamenetelmiä. Tutkimus on toteutettu laskemalla happiatomin
adsorptioenergia ja tilatiheys erilaisissa potentiaalisissa adsorptiopaikoissa pinnalla.
Myös happimolekyylin adsorptiota ja hajoamista ontarkasteltu laskemalla pintaa
lähestyvälle molekyylille potentiaalienergiapintoja. Energiapintojen tuloksia on myös
täydennetty kvanttimekaanisilla molekyylidynamiikkalaskuilla.
Metallisia askelpintoja pidetään yleisesti sileitä pintoja reaktiivisempina happea kohtaan,
johtuen askeleen reunan pienentävästä vaikutuksesta molekyylin hajoamisen tiellä olevaan
energiavaliin. On kuitenkin olemassa myös tuloksia, jotka osoittavat hapen tarttumisprosessin
olevan hallitseva juuri terassialueella, askeleen reunan sijasta.
Tässä työssä on todettu hapen adsorboituvan Cu(510)-pinnalla tehokkaimmin juuri terassilla
olevaan hollow-paikkaan. Myös adsorptioenergiat ovat tällä pinnalla pienempiä kuin
sileällä (100)-pinnalla. Potentiaalienergiapintojen perusteella Cu(510)-pinnan todetaan
myös olevan vähemmän reaktiivinen kuin askelpintojen yleisesti odotetaan olevan, vaikka
askeleen reunan todetaankin pienentävän happiatominhajoamisen esteenä olevaa energiavallia.
ab initio laskentamenetelmiä. Tutkimus on toteutettu laskemalla happiatomin
adsorptioenergia ja tilatiheys erilaisissa potentiaalisissa adsorptiopaikoissa pinnalla.
Myös happimolekyylin adsorptiota ja hajoamista ontarkasteltu laskemalla pintaa
lähestyvälle molekyylille potentiaalienergiapintoja. Energiapintojen tuloksia on myös
täydennetty kvanttimekaanisilla molekyylidynamiikkalaskuilla.
Metallisia askelpintoja pidetään yleisesti sileitä pintoja reaktiivisempina happea kohtaan,
johtuen askeleen reunan pienentävästä vaikutuksesta molekyylin hajoamisen tiellä olevaan
energiavaliin. On kuitenkin olemassa myös tuloksia, jotka osoittavat hapen tarttumisprosessin
olevan hallitseva juuri terassialueella, askeleen reunan sijasta.
Tässä työssä on todettu hapen adsorboituvan Cu(510)-pinnalla tehokkaimmin juuri terassilla
olevaan hollow-paikkaan. Myös adsorptioenergiat ovat tällä pinnalla pienempiä kuin
sileällä (100)-pinnalla. Potentiaalienergiapintojen perusteella Cu(510)-pinnan todetaan
myös olevan vähemmän reaktiivinen kuin askelpintojen yleisesti odotetaan olevan, vaikka
askeleen reunan todetaankin pienentävän happiatominhajoamisen esteenä olevaa energiavallia.