原始与缺陷金刚石表面含氧基团的稳定性
材料科学
2022-02-28 v1
摘要
金刚石的表面功能化已通过多种技术（如氧化）得到广泛研究。相应地，在氧化金刚石上已检测到若干含氧基团，例如 COC（酯）、CO（酮）和 COH（羟基）。然而，金刚石表面上这些基团的组成和相对浓度可能受到氧化处理类型和金刚石表面质量的影响。为研究特定金刚石表面含氧基团的稳定性，我们使用 ReaxFF 力场，通过全原子反应分子力学（FARMM）模拟，评估了 CO、COC 和 COH 基团在原始和缺陷金刚石 (110)、(111) 和 (311) 表面上的形成能。根据我们的发现，COH 基团在完美的 (110) 表面上具有最低的形成能，而 COC 在缺陷表面上更受青睐。对于 (111) 表面，无论原始还是缺陷表面，COC 基团都是最稳定的。类似地，COC 基团在缺陷/完美的 (311) 表面上也是最稳定的。由此，我们的结果表明，如果在金刚石薄膜中 (110) 表面是主要暴露晶面，则吸附最多的含氧基团可能是 COH 或 COC，其中 COC 的存在将取决于表面缺陷的程度。
引用
@article{arxiv.2201.09690,
title = {Stability of Oxygenated Groups on Pristine and Defective Diamond Surfaces},
author = {Eliezer Oliveira and Chenxi Li and Xiang Zhang and Anand Puthirath and Mahesh R. Neupane and James Weil and A. Glen Birdwell and Tony Ivanov and Seoyun Kong and Tia Grey and Harikishan Kannan and Robert Vajtai and Douglas Galvao and Pulickel Ajayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09690},
year = {2022}
}
备注
2 Figures, 1 Table, 6 pages