单斜TiO中氢动力学的第一性原理研究
材料科学
2023-08-01 v2
摘要
立方（单斜）TiO中本征空位的存在为氢吸收提供了可能性，这一点已在最近的实验中得到证实。在本工作中，基于第一性原理计算，研究了氢吸收位点的偏好以及它们之间的扩散路径。发现氧空位是主要的氢陷阱，吸收能为-2.87 eV。借助微动弹性带方法进行的计算，比较了相邻空位（在单斜TiO结构中有序排列）之间氢扩散的可能通道。识别出几个竞争通道，势垒高度从2.87 eV到3.71 eV不等，这足以确保被困在氧空位上的氢原子的相对稳定性。此外，测试了分子氢吸附的可能性，发现其不太可能，因为进入TiO晶体的H2分子容易解离（释放的原子倾向于向氧空位移动）。这些结果表明，氢可能在氧空位中持续存在直至足够高的温度。
引用
@article{arxiv.2301.06204,
title = {First-principles study of hydrogen dynamics in monoclinic TiO},
author = {S. Vahid Hosseini and Andrei Postnikov and Mohammad Reza Mohammadizadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06204},
year = {2023}
}
备注
updated and enlarged version, accepted for publication in Journal of Physical Chemistry C (June 2023)