面向化学吸附氢的第一性原理 Newns-Anderson 哈密顿量构建
材料科学
2026-03-09 v2 其他凝聚态物理
摘要
Newns-Anderson 哈密顿量广泛用于描述气体-固体界面上的吸附现象，但其构建通常依赖于常数耦合和宽带极限近似。本文提出一种基于投影算符离散化的方法，通过对 Kohn-Sham 密度泛函理论计算得到的哈密顿矩阵进行投影来构建 Newns-Anderson 哈密顿量。我们以 H 在三种 fcc metal(111) 表面（Al、Cu、Pt）上的化学吸附为例进行验证。为验证所构建哈密顿量中吸附氢与金属表面之间的电子耦合，我们计算了投影态密度、电子隧穿寿命以及振动寿命，并发现结果与参考计算良好一致。分析化学吸附函数表明，宽带极限近似在 H/Al(111) 上有效，但在 H/Cu(111) 和 H/Pt(111) 上适用性有限。
引用
@article{arxiv.2602.17635,
title = {First-principles Newns-Anderson Hamiltonian Construction for Chemisorbed Hydrogen at Metal Surfaces},
author = {Nils Hertl and Zsuszanna Koczor-Benda and Reinhard J. Maurer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.17635},
year = {2026}
}
备注
19 pages, 11 figures, 4 tables; SI added to document in v02