以石墨烷为例评估处理色散力的各种方法
材料科学
2022-04-26 v2
摘要
我们研究了两种交换层体系：(i) 自支撑的部分氢化石墨烯（石墨烷），以及 (ii) 镍(111)表面上的石墨烷，以评估各种基于密度泛函理论且纳入范德瓦尔斯力的计算方案。所采用的范德瓦尔斯方法范围广泛，从 Grimme 的半经验力场式修正，到非局域范德瓦尔斯密度泛函，再到包含精确交换和相关随机相位近似的泛函。总体而言，所有计算方案对氢层在石墨烯上的物理吸附和化学吸附都给出了相似的定性图像。各方法之间最大的差异出现在所研究体系的能量学方面。我们的研究揭示了石墨烯在真空和金属表面附近氢化的物理机制。特别是，研究发现氢原子的吸附会影响石墨烯与 Ni(111) 表面之间键合的性质，使其从弱半共价键转变为强半共价键。另一方面，结果表明在金属表面存在的情况下，氢层在石墨烯上的吸附更强。
引用
@article{arxiv.1707.09795,
title = {Assessment of approaches for dispersive forces employing graphone as a case study},
author = {Magdalena Birowska and Maciej Marchwiany and Claudia Draxl and Jacek. A. Majewski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.09795},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 8 figures, 3 tables