氢在 Ru(0001) 表面扩散中的量子效应
化学物理
2014-04-30 v1 材料科学
摘要
理解金属表面的氢扩散不仅因其在多相催化和氢燃料电池技术中的作用而重要，还因为它提供了可在明确条件下研究隧穿效应的模型系统。本文报道了利用氦自旋回波技术对 75 K 至 250 K 温度范围内氢原子在 Ru(0001) 表面原子尺度运动的测量结果。量子效应在高达 200 K 的温度下依然显著；而在低于 120 K 时，我们观测到由隧穿主导的、与温度无关的跳跃速率，其值为 1.910 s，比此前观测到的速度快数个数量级。基于从头算路径积分模拟的量子过渡态理论计算重现了高温下的速率温度依赖性，并预测低温下会转变为隧穿主导的扩散，尽管计算低估了隧穿速率，这凸显了未来对明确表面上氢扩散进行实验和理论研究的必要性。
引用
@article{arxiv.1404.7263,
title = {Quantum effects in the diffusion of hydrogen on Ru(0001)},
author = {Eliza M. McIntosh and K. Thor Wikfeldt and John Ellis and Angelos Michaelides and William Allison},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.7263},
year = {2014}
}
备注
15 pages, 3 figures