First-Principles calculation of atomic hydrogen adsorption on Be(10\={1}0) thin films
我们采用第一性原理研究了原子氢在Be（10\={1}0）薄膜上的吸附。根据Be（10\={1}0）表面与其最近邻层之间的层间距，可将其分为两种类型。计算结果表明，原子氢在这两种表面上的吸附性质显著不同.功函数、平均静电势和局部电荷密度一致地表明，L型表面（见下文）的电荷从H转移到Be，而S型表面的转移过程则相反。
2007-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tribology of thin wetting films between a bubble and a moving solid surface
本文用干涉法研究了气泡在固体表面上的摩擦学。设计了一种独特的实验装置，用于监测润湿膜的厚度分布，插入气泡和亲水性玻璃之间，以高达412 μ m/s的速度移动。的3D膜厚度剖面的确定，使我们能够计算3D地图的润湿表面的局部毛细管，分离和提升压力，粘性应力和摩擦力。通过这种方法可以得到平均摩擦力和相应的摩擦系数。建立了摩擦系数随膜厚变化的理论模型。作为液体和固体之间的滑移的量度的相关滑移系数被确定为固体表面的速度的函数。发现在170 μ m/s以下存在形式上类似于干摩擦的摩擦状态，而在较大的速度下，气泡与固体之间的摩擦力通过最大值。此外，摩擦系数在固体的低速下具有大的值，并且随着速度的增加而显著减小。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Adsorption and Intermolecular Interaction of Cobalt Phthalocyanine on CoO(111) Ultrathin Films: An STM and DFT Study
研究了钴酞菁（CoPc）分子在Ir（100）衬底上生长的钴氧化物薄层上的吸附。为此，我们比较了低温扫描隧道显微镜（STM）的结果与从头计算密度泛函理论（DFT）的计算，并揭示了吸附几何。我们发现，CoPc分子平躺在表面上，它们的中心钴原子形成了一个化学键的基板氧离子。然而，这种键仅对吸附能有适度的贡献，而范德华力主导着潜在的景观，并在很大程度上决定了基板和分子的几何形状以及变形。此外，它们在较高的分子覆盖率下导致有吸引力的分子-分子相互作用。DFT计算预测的分子轨道的能量位置进行比较，扫描隧道光谱（STS）测量。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall
Reversible enhancement of the magnetism of ultrathin Co films by H adsorption
用从头计算方法研究了H吸附对Ru（0001）表面上Co-Co薄膜的结构、电子和磁性的影响。我们的计算预测，H占据中空网站保持二维3重对称性。一个完整的H覆盖层的形成导致一个非常稳定的表面与强H-Co键。H倾向于抑制表面特征，特别是抑制裸膜的磁矩的增强。H诱导的效应主要限于与H键合的Co原子，与H覆盖度或Co膜的厚度和结构无关。然而，对于部分H覆盖率的显着增加发生在磁矩的表面Co原子不键合到H，导致表面磁性的净增强。
2010-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Homolytic Cleavage of Water on Magnesia Film Promoted by Interfacial Oxide-Metal Nanocomposite
由于水是普遍存在的，在环境条件下覆盖着各种各样的材料表面，因此在原子尺度上了解水与氧化物表面的相互作用对于阐明各种科学和实际领域中的物理化学过程的机制是必不可少的。利用周期性密度泛函理论计算和范德华修正，首次报道了水在金属基底上沉积的氧化镁（001）薄膜上的均裂解离吸附行为。原始氧化镁（001）表面的水吸附很弱，异裂解离是唯一的裂解途径，它是高度吸热的，活化能垒为1.167 eV。水在混合MgO（001）膜上的分子吸附和解离吸附构型的结合强度明显大于在裸MgO（001）膜上的相应构型。计算得到水在单层氧化物上的均裂解离吸附能为-1.192eV，比所有的异裂解离吸附态都要大。随着氧化膜厚度的增加，均裂解离吸附能迅速降低，说明氧化膜的纳米尺度对水的均裂解离起着决定性的作用。均裂解离吸附结构可以通过异裂解离吸附结构的转化反应得到，在1 ~ 5 ML膜上反应的活化能分别为0.733，1.103，1.306，1.571和1.849 eV。可以预期，这里的结果可以提供鼓舞人心的线索和通用的策略，以提高化学反应性和绝缘氧化物的性能，对均裂水裂解过程中涉及的新的和前所未有的应用。
2017-12-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Adsorption Sites of Individual Metal Atoms on Ultrathin MgO(100) Films
我们在Ag（100）上生长单层和双层MgO厚膜的过程中使用Ca掺杂，用扫描隧道显微镜来识别单个吸附原子的吸附位点。为此，我们结合原子分辨率图像的裸露的MgO层的吸附物的图像和在较大的尖端样品距离采取的替代钙原子。对于Ho原子，吸附位取决于MgO厚度。在单分子层上，它们根据O和桥位的丰度分别分布在O和桥位上，分别为1/3和2/3。在MgO双层上，Ho原子几乎完全占据O位点。吸附在镁上的第三种是由密度泛函理论预测，并可以通过原子操纵创建。Au原子吸附在桥网站的MgO厚度，而Co和Fe原子更喜欢的O网站，再次为两个厚度。
2017-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of steps on the tilting and adsorption dynamics of ordered Pn films on vicinal Ag(111) surfaces
利用He原子衍射测量和密度泛函理论（DFT）计算，结合vanderWaals（vdW）相互作用，研究了Ag（111）邻位面上并五苯（Pn）薄膜的结构.我们的He原子衍射结果表明初始吸附在台阶边缘证明了初始缓慢的镜面反射强度衰减率作为Pn沉积时间的函数。与实验结果平行，我们的DFT+vdW计算预测台阶边缘作为表面上最稳定的吸附位点。一个孤立的分子吸附为倾斜的台阶边缘的结合能为1.4 eV。此外，一个完整的单层（ML）与并五苯平坦的梯田和倾斜的步骤的边缘被发现是更稳定的比一个与所有躺平或倾斜的分子，这反过来又影响多层。因此，我们的研究结果表明，台阶边缘可以捕获Pn分子，并作为生长有序薄膜的晶体结构类似的散装Pn的成核网站。
2012-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Linear stability theory and molecular simulations of nanofilm dewetting with disjoining pressure, strong liquid-solid slip, and thermal fluctuations
本文结合分子动力学与线性稳定性理论，提出考虑强滑移边界的随机润滑方程，揭示强滑移纳米膜去润湿的快速失稳、惯性效应及 $W\sim t^{1/4}$ 标度。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Unlocking Altermagnetism in Antiferromagnetic 2D Films via Adsorption
提出通过原子或分子表面吸附的对称性工程策略，在二维反铁磁系统中解锁交错磁性，理论预测并验证了15个可实现该特性的自旋点群，为扩展交错磁材料家族提供了通用框架。
2025-07-13 cond-mat.mes-hall
Tuning Transport Properties of Topological Edge States of Bi(111) Bilayer Film by Edge Adsorption
基于第一性原理和紧束缚计算，我们报道了Z字形Bi（111）纳米晶的H边吸附对拓扑边态输运性质的显著调控.随着狄拉克点从布里渊区边界向布里渊区中心移动，费米速度增加了一个数量级，使得狄拉克态的实空间分布离域化了两倍.这些有趣的变化被解释为边缘H原子的轨道过滤效应，其去除了边缘Bi原子的$p$轨道的某些成分，从而重塑了拓扑边缘状态。此外，还对狄拉克态的自旋织构进行了修正，引入了有效哈密顿量来描述狄拉克态的自旋织构。我们的研究结果不仅是基本的利益，但也有实际意义的潜在应用的拓扑绝缘体。
2014-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of Cu(001) thin films: quantum size effect in surface energetics and surface chemical reactivities
采用第一性原理计算研究了Cu（001）自支撑薄膜的表面能、功函数、原子弛豫和铯吸附物吸附能的振荡量子尺寸效应.在体布里渊区稳态极值对应的特定$k$点处，量子阱态得到了显示和澄清，与实验观察符合得很好。计算出的表面能量和几何弛豫的量子振荡作为膜厚度的函数，其特征在于由长和短的长度尺度的叠加的振荡周期的薄膜的明显特点。此外，我们还研究了Cs在Cu（001）薄膜上的吸附随薄膜厚度的变化。我们的系统计算结果清楚地显示了吸附能学中的大振幅量子振荡，这可以用于定制纳米结构材料中的催化，化学反应和其他表面过程。
2007-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Insights into Gas Nanofilms Confined Between Bulk Liquid Phases
China University of Mining and Technology（中国矿业大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；Tongji University（同济大学）
本研究通过分子动力学模拟，以 Lennard-Jones 氩气为模型，揭示了体液相间受限气体纳米薄膜的形态转变规律、热力学性质及与经典密度泛函理论的偏差机制，为相关多相过程提供了分子层面见解。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Demonstration of tritium adsorption on graphene
本文通过将单层石墨烯暴露于高压 T₂，结合原位电阻、Raman 映射与热退火实验，证明氚可化学吸附并部分氚化石墨烯，且结构变化基本可逆。
2024-04-10 cond-mat.mes-hall
Adsorption from Binary Liquid Solutions into Mesoporous Silica: A Capacitance Isotherm on 5CB Nematogen/Methanol Mixtures
我们提出了一种电容方法来测量棒状致热原（4-氰基-4 '-戊基联苯，5CB）从二元液体5CB/甲醇溶液中吸附到由半径为5.4 nm的管状孔贯穿的整体式介孔二氧化硅膜在室温下。所得的吸附等温线是经典的II型等温线的气体吸附在介孔介质中的回忆。它的分析从二元溶液中的吸附模型的启发，由Brunauer-Emmett-Teller（BET）的固体表面上的气体吸附的方法，表明第一个吸附单层由平躺（均匀锚定）5CB分子在孔壁。与高5CB浓度的测得等温线相比，吸附模型对吸附的5CB量的低估暗示了中孔中类似于毛细管冷凝的毛细管填充转变，即孔壁处的膜生长被液晶填充孔中心所取代。这里提出的实验方法和热力学分析可以很容易地适应于其他二元液体溶液，从而允许控制填充的介孔材料与非挥发性分子系统。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transmission Line Impedance of Carbon Nanotube Thin Films for Chemical Sensing
我们测量了碳纳米管（CNT）薄膜在环境、真空和低压（10 E-6 Ω）分析物环境中的电阻和频率依赖性栅电容。我们建模的CNT膜作为RC传输线，并表明，在测得的电容作为栅极偏置和分析物的压力的函数的变化是一致的传输线阻抗的变化，由于单独的CNT膜的电阻率的变化; CNT膜的静电栅电容不依赖于栅极电压或化学分析物吸附。然而，CNT膜电阻对低压分析物暴露非常敏感。
2006-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroionic states in ferroelectric thin films
表面离子和体铁电性之间的电耦合在铁电薄膜中产生了连续的混合态，对温度和外部因素（如施加的电压和氧压）非常敏感。在这里，我们开发的这些耦合的铁电和离子（“铁离子”）状态的综合分析描述相结合的金斯堡-朗道-德文郡描述的铁电性能的薄膜与朗缪尔吸附模型的电化学反应在薄膜表面。我们探讨了铁离子态的热力学和动力学特性作为温度，薄膜厚度和外部电势的函数。这些研究为研究铁电薄膜的介观性质提供了新的视角。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of polarization hysteresis temperature behavior by interfacial screening in thin ferroelectric films
铁电界面是极性表面性质基础研究的独特模型对象，例如自由载流子自发极化的通用屏蔽机制以及与环境介质的可能离子交换。在铁电体中，离子吸附对铁电体极化反转的影响已在实验和理论上得到了研究，但对铁电体极化滞后温度行为的影响还没有得到探讨。此外，线性和非线性电子屏蔽的铁电滞后的比较理论分析，以及自发极化的强非线性离子屏蔽是缺乏的。在这项工作中，我们研究的自由能释放的薄铁电薄膜覆盖的屏蔽电荷层的不同性质和超薄的间隙分离膜表面的顶部电极和计算在不同温度下的极化和屏蔽电荷在所考虑的系统的磁滞回线。考虑了三种基本模型的屏蔽电荷密度对电势的依赖关系，即线性Bardeen型电子表面态（BS）模型、非线性Fermi-Dirac（FD）态密度模型和强非线性Stephenson-Highland（SH）模型.出现的BS，FD和SH屏蔽电荷，其性质主要是不同的，确定的自由能救济（包括对应于在不同的施加电压的自由能最小值的极化值），并控制在不同温度下的极化磁滞回线的形状。
2018-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crossover from compact to branched films in electrodeposition with surface diffusion
我们研究了薄膜电沉积模型，其中不稳定的发展，通过优先吸附和减少阳离子在表面峰与表面弛豫的吸附物的扩散竞争。该模型考虑了阳离子在支撑电解质中的移动，当它们到达膜表面时的吸附和还原，以及随后产生的执行活化表面扩散的移动颗粒，其由具有最大G跳尝试（G>>1）的到相邻晶格位点的随机跳序列表示，每个相邻颗粒的脱离概率<1，以及无解吸条件。计算机模拟表明，形成一个紧凑的润湿层，然后由分支存款的增长。该层的最大厚度z_c随G的增大而增大，但受G的影响很小。用标度法描述了从光滑膜生长到不稳定生长的过渡，并预测了z_c ~ G^gamma，gamma = 1/[2（1-nu）] = 0.43，其中nu=0.30是描述初始粗糙化的Villain-Lai-Das Sarma方程的动力学指数的倒数。利用相关沉积模型的已有结果，可以预测厚度z_c是平台表面扩散激活能和温度的函数，并证明了参数α的微小影响是合理的。这些预测得到了数值结果的证实，具有良好的精度。我们讨论了可能的应用，特别侧重于不同孔隙率的堆叠层的多功能结构的生长。
2019-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
