銅 (100) 上の分子水素の解離のための分析的な六次元ポテンシャルエネルギー面

分子–表面相互作用を記述する六次元 (6D) ポテンシャルエネルギー面 (PES) が、解離化学吸着系 H2+Cu(100) に対して提示されます。このPESは、密度汎関数理論 (DFT) の一般化勾配近似 (GGA) を用いたスラブ計算に基づいています。解離化学吸着の利用可能な実験と比較することによってDFT/スラブアプローチの有効性を検証できる動的計算でPESを使用できるようにするために、PESは分析的形状にフィットしました。このフィットは、高対称点を超えて分子–表面相互作用の方向依存性を球面調和関数の二次まで表現します。分子軸が表面に平行になるように接近するH2のために計算された解離障壁はすべて出口チャネルに位置しています。また、異なる衝突点と方向に対して、障壁に関連する表面までの高さと距離は、解離が発生する点におけるH原子の化学吸着エネルギーと良い相関を持っています。最低の障壁 (0.48 eV) は橋型サイトから空洞サイトへの解離のために見つかり、原子の化学吸着エネルギーは空洞サイトで最も高くなります。