表面吸附与脱附的从头算统计力学：II. 核量子效应

D. Alfe`; M. J. Gillan

doi:10.1063/1.3466919

表面吸附与脱附的从头算统计力学：II. 核量子效应

材料科学 2015-05-18 v1

作者: D. Alfe` , M. J. Gillan

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摘要

我们展示了如何利用量子统计力学的路径积分表述，构建实用的从头算技术，以计算吸附在表面上的分子的化学势，并完全包含核量子效应。所描述的技术基于对选定分子平均力势的计算，并推广了近期为经典核发展的技术。我们基于密度泛函理论，采用广义梯度交换关联泛函，对低覆盖度下MgO(001)表面上的H $_2$ O进行了实际计算。我们注意到，H $_2$ O分子的极高振动频率通常需要在路径积分计算中使用非常大量的时间切片（珠子），但我们表明，通过采用关于珠子数量的热力学积分思想，可以显著降低这一要求。通过对一组简单模型系统的辅助计算，我们证明了H $_2$ O/MgO(001)系统路径积分计算的有效性和正确性，在这些模型系统中，自由能的量子贡献可通过解析论证精确得知。

关键词

从头算统计力学表面吸附核量子效应路径积分化学势密度泛函理论热力学积分

引用

@article{arxiv.1004.4513,
  title  = {Ab initio statistical mechanics of surface adsorption and desorption: II. Nuclear quantum effects},
  author = {D. Alfe` and M. J. Gillan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4513},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, including 2 figures

表面吸附与脱附的从头算统计力学：II. 核量子效应

摘要

关键词

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备注

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