Cu(001) 表面单氢原子扩散中的量子隧穿
介观与纳米尺度物理
2023-06-09 v1 量子物理
摘要
利用第一性原理计算研究了氢原子在 Cu(001) 上的吸附与扩散。通过考虑零点能（ZPE）的贡献，原本相同的势垒对 H 和 D 表现为不同，其高度分别计算为约 158 meV 和约 139 meV。利用转移矩阵法（TMM），我们能够计算穿越势垒的精确透射概率。量子隧穿的关键作用在低温区域被清晰揭示。通过引入温度依赖的尝试频率前置因子，计算了速率常数与扩散系数。结果在约 50 K 至 80 K 的温度范围内与实验测量一致。
引用
@article{arxiv.2306.05010,
title = {Quantum Tunneling in the Surface Diffusion of Single Hydrogen Atoms on Cu(001)},
author = {Xiaofan Yu and Yangwu Tong and Yong Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05010},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 4 figures, 2 tables