Pt(111)表面H原子扩散中的原子共振隧穿
材料科学
2021-01-26 v4 介观与纳米尺度物理
化学物理
量子物理
摘要
氢(H)原子的量子运动在凝聚相材料以及生物系统的动力学性质与功能中起着重要作用。本工作中，基于转移矩阵法和第一性原理计算，我们研究了Pt(111)表面上H原子的动力学，并数值计算了H穿越表面势场的量子概率。沿多条扩散路径证明了原子共振隧穿(ART)。由于共振隧穿，预测在某些路径上低温下H扩散具有异常的转移速率。通过分析跨越势垒的概率，研究了核量子效应(NQEs)在涉及H的表面反应中的作用。由于量子隧穿，有效势垒显著降低，并在一定区域内随温度单调下降。对于适用阿伦尼乌斯型关系的跨势垒过程，我们展示了速率常数存在非零低温极限，这表明在低温条件下涉及H的反应具有非平凡活性。
引用
@article{arxiv.2008.12717,
title = {Atomic Resonant Tunneling in the Surface Diffusion of H Atoms on Pt(111)},
author = {Cheng Bi and Yong Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.12717},
year = {2021}
}
备注
43 Pages, 7 Figures, 3 Tables