极性子: TiO$_2$(110)表面缺陷与反应性的自动化建模
材料科学
2025-08-22 v1
摘要
极性子在功能材料中广泛存在,是several技术应用中设备性能的关键因素。然而,由于凝聚态研究难以捕捉极性子与晶体中原子缺陷的错综相互作用,其实际影响仍不清晰。本文提出了一种用于模拟极性子的自动化工作流程。我们的做法实现了对系统中最有利的极性配置的完全自动识别。机器学习技术加速了预测,使我们能够高效地探索缺陷-极性子配置空间。我们将该方法应用于Nb掺杂TiO(110)表面,为缺陷对表面反应性作用提供了新见解。通过CO吸附子作为探针,我们发现Nb掺杂对反应性影响甚微,而氧空位因其在表面原子层上极性子的稳定化而显著影响反应性,具体取决于其局部排列。我们的软件包高效地简化了电荷捕获和极性子局部化的建模,使其能够在复杂材料系统中进行大规模、系统性的极性子效应研究。
关键词
引用
@article{arxiv.2508.15572,
title = {Automated Modeling of Polarons: Defects and Reactivity on TiO$_2$(110) Surfaces},
author = {Firat Yalcin and Carla Verdi and Viktor C. Birschitzky and Matthias Meier and Michael Wolloch and Michele Reticcioli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15572},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 6 figures