分子在金属表面的吸附结构与能量学：沟通实验与理论

有机分子在表面的吸附几何与稳定性是决定杂化无机/有机体系（HIOSs）可观测性质与功能的关键参数。尽管在精确实验表征和第一性原理电子结构方法改进方面取得了许多最新进展，但针对大型吸附分子的结构与能量学的可靠数据库大体上仍缺失。在本综述中，我们提出了这样一个数据库，涵盖一系列吸附在金属单晶表面的分子。我们分析的系统包括吸附在五种不同金属表面的稀有气体原子、共轭芳香分子、碳纳米结构和杂芳香化合物。总体目标是建立一个多样化的基准数据集，以便评估当前和未来的电子结构方法，并激励提供更多可靠数据的进一步实验研究。具体而言，这里将实验得到的基准结构与能量学与最近开发的包含范德华（vdW）的密度泛函理论（DFT）方法 DFT+vdW$^{\mathrm{surf}}$ 进行比较。与实验得到的 23 个吸附高度和 17 个吸附能相比，我们发现平均偏差分别为 0.06 \AA{} 和 0.16 eV。这证实了 DFT+vdW$^{\mathrm{surf}}$ 方法是处理 HIOSs 的一种准确且高效的方法。详细讨论指出了电子结构方法未来发展中需要解决的剩余挑战，本文提出的基准数据库可作为重要参考。