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氢原子在 Al$_2$O$_3$(0001) 表面的散射:实验与理论相结合的研究

化学物理 2023-12-18 v1 计算物理

摘要

研究原子-表面相互作用是深入理解界面化学过程的关键,这在从多相催化到腐蚀等许多领域都至关重要。在本工作中,我们通过实验与理论的联合努力,深入探究了氢原子在 α\alpha-Al2_2O3_3(0001) 表面散射的原子级细节。令人惊讶的是,尽管氢原子作为反应物种、α\alpha-Al2_2O3_3 作为载体氧化物在催化中无处不在,但迄今为止对该系统的研究却很少。我们通过进行氢原子束散射实验以及基于训练于密度泛函理论数据的高维机器学习势的分子动力学(MD)模拟来研究该系统。利用这种方法的结合,我们能够探测控制散射过程的多维势能面的性质。具体而言,我们将实验中获得的散射原子的角分布和动能损失与大量 MD 轨迹进行比较,此外,这些轨迹还允许我们识别表面上的潜在撞击位点。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.09647,
  title  = {Hydrogen Atom Scattering at the Al$_2$O$_3$(0001) Surface: A Combined Experimental and Theoretical Study},
  author = {Martin Liebetrau and Yvonne Dorenkamp and Oliver Bünermann and Jörg Behler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09647},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 8 figures