原文
数量:5 (4)病例报告:多余的能量的耗散Adsorbate-Thermalization通过电子转移
- *通信:
-
Krukowski年代高压物理研究所,波兰科学院Soko吗?owska、波兰
电话:+ 972 1-800-660-660;电子邮件: (电子邮件保护)
收到日期:2017年11月29日接受日期:2017年12月3日发表日期:2017年12月10日,
引用:Strak P, Sakowski K, Kempisty P,等。一个案例报告:耗散过剩能源通过电子转移的Adsorbate-Thermalization。J phy阿斯特朗领域。2017;5 (3):129
文摘
在接下来的文章中,作者从理论上证明了这一点能源耗散在表面反应是一个重要的表面反应和催化的研究的一部分。问题的大小是惊人的吸附在表面的能量效应经常达到几个electronvolts。确定了两个基本场景:解离吸附产品附着在表面的网站或抽象过程中只有一个原子附着在表面,而第二个是真空进行驱逐能源过度。
关键字
电子;吸附;动能
介绍
能量耗散在表面反应的一个重要组成部分表面反应和催化的研究(1]。问题的大小是惊人的吸附在表面的能量效应经常达到几个electronvolts [2,3]。确定了两种基本的场景:解离吸附的产品附加表面的网站,或抽象过程中只有一个原子附着在表面,而第二个是真空进行驱逐能源过度。离解过程通道包括动能能源创建耗散的电子空穴对(4),激发声子的串或“热”吸附原子的持久性,即高能源表面原子产品(5]。F的吸附过程中观察到抽象的过程2,Cl2和Br2在硅表面6]。不幸的是,实验证据不确认任何这些假设,给出混合反应,根据吸附物和表面。
病例报告
的新场景热化过程固体表面吸附物的设计和描述7]。方案的一个至关重要的组件的表面电偶极层扩展到电子波函数的正离子从而创建强大的局部电场加速电子在固体内部和带正电的原子/分子在相反的方向。极地的案例研究氮化铝表面,两个AlN(0001)和(0001)从头开始计算表明,这些领域可能产生电位差的大约10 V / 2海里的距离。因此建议近似物种,原子和分子,宽松的他们的电子在强电场隧道成固体内部,获得多余的动能能源在上面提到的电场。电子逃入固体内部费用接近原子/分子积极所以推迟由当地电场,降低它的动能。最后原子/分子位于顺利进入吸附网站。
讨论
根据拟议的场景中,过度能源本地电子的不消散,避免融化或创建的缺陷作为吸附实验表明。隧穿电子渗透到固体内部深处失去动能能源的发射声子在旅行期间大部分晶体的晶格。关键的有效耗散过剩能源被吸附物的电子的隧穿到所需的时间晶体内部。支持的场景是ab intio计算结果包括板的密度函数理论代表时间表面和薛定谔方程进化所以原子在固体表面。的案例研究氢原子接近AlN(0001)表面用于解决方案的时间依赖薛定谔发现电子的隧穿概率。原子是定位在1.5纳米的表面的距离。结果表明,后获得相当大的转移概率后稍长一些的时间顺序转移概率达到0.3级饱和。热速度正常组件可能获得能量均分原理可能获得能量均分原理。物理气运输(PVT)的增长在2500 K AlN垂直分量的平均速度假设碰撞过程相互作用范围d= 5,碰撞时间的估计是:隧穿时间约两个数量级比典型的atom-surface碰撞过程的持续时间短,可能被视为瞬时。估计证实了电子转移的可能作用和带正电的吸附原子的缺陷/ admolecule碰撞过程的最后阶段。提出了电子转移是最可能的通道多余的动能能源耗散碰撞时,在固体表面吸附。在结果中带正电的原子/分子放慢,以便可以顺利连接表面的固体避免影响相关大型多余动能。拟议的热化过程是有效的,而不是导致创建缺陷或融化。这些结论与已有的实验数据一致。
结论
拟议中的场景打开小说的可能性调查活动的过程控制和电子转移起决定性的作用。其中吸附和催化是最杰出的,影响过程重要的现代技术的许多分支,影响制造大量的产品。应用程序提交结果可能提供更深入的了解这些过程导致许多重要技术的快速进步。
这项研究是由波兰国家科学中心由格兰特:DEC-2015/19 / B / ST5/02136。
引用
- Chorkendorff我Niemantsverdriet JW。现代催化和动力学的概念。Wiley-VCH Weinheim。2003。
- 克罗斯GJ。表面科学前沿模拟。科学。2008;321:794 - 97。
- Strak P, Sakowski K, Kempisty P, et al . AlN的结构和电子性质(0001)表面下部分由N报道从头开始的方法。J: . 2015; 118:095705-1-14。
- 格根B, Nienhaus H,温伯格WH, et al。化学诱导在金属表面的电子激发态。科学2001;294:2521-23。
- 布伦H, Wintterlin J, Gehm RJ, et al。“热”原子表面迁移过程中游离的氧的化学吸收作用(111)。物理评论。1992;68:624-26。
- 詹森JA,燕C, Kummel AC。直接化学吸收作用网站选择性分子卤素的Si(111) -(737)表面。物理评论。1996;76:1388 - 91。
- Strak P, Sakowski K, Kempisty P, et al .多余的耗散能源的adsorbate-thermalization通过电子转移。物理化学化学学报。2017;19:9149-55。