ZnO 表面上有机分子的各向异性静电摩擦
材料科学
2014-08-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们通过全原子分子动力学计算机模拟，研究了单个共轭有机对六联苯 (p-6P) 分子物理吸附在无机 ZnO 表面上的长时间自扩散。我们发现了强烈的各向异性扩散过程，其中沿表面极性 [0001] 方向的扩散运动在相关实验温度下可能比垂直方向慢几个数量级。这一观察结果可以通过静电非均匀表面的底层电荷模式来合理化，该模式对分子的运动施加了依赖于方向的能垒。此外，发现扩散行为是正常的且符合阿伦尼乌斯规律，由热激活能垒跨越主导。然而，对底层势能景观的详细分析表明，通常情况下，激活能垒不能从理想化的零温轨迹中估算，而必须包含分子沿其路径的构象和位置偏移。此外，相应的（亥姆霍兹）自由能垒显著小于纯能垒，这对实验相关温度下的绝对速率预测具有影响。我们的研究结果表明，适当设计的基底电荷模式可能被用来选择光电设备工程中混合界面的所需生长模式。
引用
@article{arxiv.1408.4418,
title = {Anisotropic Electrostatic Friction of Organic Molecules on ZnO Surfaces},
author = {Karol Palczynski and Joachim Dzubiella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.4418},
year = {2014}
}