니켈(Ni(111))에서 메탄의 이탈 화학흡착: 분자 진동과 격자 운동의 효과

우리는 모든 15개의 분자 자유도를 포함하고 격자 운동의 영향을 반영하는 반응 경로 해밀토니안에 기반한 완전 양자 접근 방식을 사용하여 Ni(111) 표면에서 메탄의 이탈 화학흡착을 조사합니다. 잠재적 에너지 표면과 모델의 모든 매개변수는 첫 번째 원리에서 계산됩니다. 분자의 진동 여흥은 반응 확률을 상당히 증가시키는 것으로 나타났으며, 이는 진동 비아디아바틱 결합, 진동 모드의 연화 및 모드 대칭 측면에서 설명됩니다. 초기 상태가 바닥 상태와 1ν3인 분자에 대한 실험 데이터와의 일치는 양호하며, 격자의 비조화성을 포함하면 결과가 더욱 향상됩니다. 기판 온도에 따른 분해 확률의 변화는 모델에 의해 잘 재현되며, 이는 격자 운동에 따른 분해 장벽 높이의 변화에서 주로 기인함을 보여줍니다. 기판 온도에 따른 이탈 점착의 증가는 장벽을 넘기에 충분한 에너지가 없는 과정에서 특히 강하게 나타납니다. 우리 모델은 진동 여흥 분자가 높은 노즐 온도에서 "레이저 오프" 이탈 점착을 지배할 가능성이 높다고 제안합니다.