Spectrum of electronic excitations due to the adsorption of atoms on metal surfaces
在宽带极限下求解了自旋极化吸附质靠近金属表面的含时平均场Newns-Anderson模型。导出了吸附物-金属系统的电子结构随时间的演化方程，得到了电子激发谱，并在一组物理合理的参数下证明了模型的行为。
2006-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Adsorbate-induced substrate relaxation and the adsorbate-adsorbate interaction
我们制定的理论引起的扰动的吸附物在衬底晶格上的吸附位点周围的原子间的势能，这导致衬底原子的弛豫的局部修改。我们将这种方法应用于CO在密排金属表面上的化学吸附，并表明吸附质-吸附质相互作用和各种其他性质可以很好地描述一个简单的模型。
1999-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption and dissociation of diatomic molecules in monolayer $1H$-MoSe$_2$
二维过渡金属二硫属化合物在气敏和催化方面有很好的应用前景。在这里，通过密度泛函理论，我们表征的吸附和解离选定的双原子分子（CO，H $_2$，O $_2$，和NO）的MoSe $_2$单层。我们认为，这些过程发生在原始的$1H$ -MoSe $_2$单层和附近的一个孤立的硒空位。Se空位的存在既增强了分子吸附又降低了解离所需的能量，使得其在能量上有利于O $_2$和NO分子的情况。对于每种情况下，我们评估的效果，每个吸附物上的电子结构的MoSe $_2$单层和吸附物和表面之间发生的电荷转移。值得注意的是，无论是CO或NO的吸附在Se空位诱导有限的自旋磁化的系统，是空间上很好地定位在周围的吸附物和三个最接近的钼原子。
2022-01-05 cond-mat.mtrl-sci
The Influence of Molecular Adsorption on Elongating Gold Nanowires
利用分子动力学模拟，我们研究了物理吸附的吸附物对金纳米线（AuNWs）的结构和力学演化进行拉伸的影响。我们在模拟中使用了各种吸附质模型，每个模型都会产生不同的表面覆盖率和吸附相的迁移率。我们发现，局部结构和流动性的吸附相保持相对均匀的所有部分的一个拉长的AuNW，除了薄的区域的线的Au原子的高流动性破坏的单层结构，从而引起更高的溶剂流动性。我们分析了AuNW的轨迹，通过测量线的延展性和检测在伸长过程中出现的特征结构图案的存在。我们的研究结果表明，吸附物有利于形成高能量的结构图案，并导致显着更高的韧性伸长率。特别是，我们的模拟结果在大量的单原子链和螺旋结构具有超过我们在真空中观察到的机械稳定性。相反，我们发现，一个相互作用较弱的分子种类（即，不吸附）与AuNW的机械稳定性的单原子链。
2011-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Integrating Bayesian Inference with Scanning Probe Experiments for Robust Identification of Surface Adsorbate Configurations
控制有机/无机材料的性质需要详细了解其分子吸附几何形状。这通常是无法实现的，即使使用当前最先进的工具。用原子力显微镜（AFM）可视化复杂非平面吸附物的结构是具有挑战性的，并且用传统的结构搜索通过计算来识别它是棘手的。在这种新的方法中，跨学科的工具被集成为一个强大的和自动化的3D吸附物配置的识别。贝叶斯优化与第一性原理模拟准确和无偏的结构推断的多个吸附。相应的AFM模拟，然后允许指纹吸附物结构中出现的AFM实验图像。在大体积的（1 S）-樟脑吸附在Cu（111）表面的情况下，三个匹配的AFM图像对比度被发现，这使得相关的实验图像特征的分子吸附的不同情况下。
2021-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Benchmark Database of Transition Metal Surface and Adsorption Energies from Many-Body Perturbation Theory
我们提出了一套广泛的表面和化学吸附能计算使用最先进的多体微扰理论。在本文的第一部分中，我们考虑了十个表面反应在低覆盖率制度的实验数据是可用的。在这里，无规相近似（RPA）被发现产生高精度的吸附和表面能。相反，所有考虑的密度泛函不能准确地描述这两个量。这使RPA成为表面科学的普遍准确方法。在第二部分中，我们使用RPA构建了200个高质量的吸附能数据库，涉及OH，CH，NO，CO，N $_2$，N，O和H在广泛的3d，4d和5d过渡金属的反应。由于显着的计算需求，这些结果是在高覆盖率制度，吸附物-吸附物的相互作用可以是显着的。RPA相比，更先进的重整化绝热LDA（rALDA）方法的一个子集的反应，他们被发现描述的吸附物-金属键以及吸附物-吸附物的相互作用类似。RPA的结果进行了比较，一系列的标准密度泛函理论的方法通常用于表面反应，代表雅各布阶梯上的各种横档。偏差被发现是高度功能性的，表面和反应依赖。我们的工作建立了RPA和rALDA方法作为普遍准确的完整从头计算方法的表面科学，准确的实验数据是稀缺的。该数据库通过计算材料库（CMR）免费提供。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Do methanethiol adsorbates on the Au(111) surface dissociate?
研究了甲硫醇分子CH $_{3}$ SH与Au（111）表面的相互作用，首次发现甲硫醇分子吸附在规则的Au（111）表面时，S-H键保持完整。然而，如果Au（111）表面存在缺陷，则其断裂。在低覆盖度下，fcc区域有利于S原子的吸附，但在饱和覆盖度下，各位点的吸附能几乎是等能的。计算结果表明，规则Au（111）表面上的甲硫醇层不发生二聚化.
2006-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Scaling relation for the adsorption energies at bimetallic magnetic surfaces: Role of surface magnetic moment and work-function
不同反应中间体的吸附能之间的标度关系在表面科学领域，特别是在预测新的催化材料方面具有巨大的影响。在过去的几十年里，这些标度律已经被许多研究小组广泛研究和解释，这使得它们几乎被普遍接受。利用密度泛函理论（DFT）计算了O和OH在过渡金属（TM）磁性表面上的吸附能，并对标度关系进行了研究.
2019-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Manipulating the orientation of an organic adsorbate on silicon: a NEXAFS study of acetophenone on Si(001)
我们利用同步辐射芯能级光谱技术和密度泛函理论计算研究了苯乙酮在Si（001）表面的化学和结构构型。样品是在高真空下用苯乙酮气相注入清洁的Si（001）表面制备的。近边X射线吸收精细结构谱和光电子能谱学测量在室温下作为覆盖密度和沉积后退火温度的函数。我们发现，占主导地位的室温吸附结构位于平坦的衬底上，而适度的热退火诱导苯环和表面之间的Si-C键的断裂，导致吸附物的重新取向成直立配置。
2014-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Vicinal Surface with Langmuir Adsorption: A Decorated Restricted Solid-on-solid Model
我们研究了限制性固-固模型中的邻面问题，其中的Langmuir吸附质被看作是没有横向相互作用的二维格子气。通过化学势考虑了环境相中吸附物蒸气压的影响。采用传递矩阵法结合密度矩阵算法计算表面自由能$f$、吸附覆盖率$Θ$、台阶张力$γ$和台阶刚度$\tildeγ$。详细的阶梯密度依赖的$f$和$Θ$。在温度和吸附质化学势的平面上绘制了粗化过渡曲线。我们发现多重入粗化转变伴随着逆粗化现象。我们还发现准重入行为的步骤紧张。
2001-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
MLIP-MC: A Framework for Adsorption Simulations using Machine-Learned Interatomic Potentials
School of Physics, Chemistry and Earth Sciences, Adelaide University（阿德莱德大学物理、化学与地球科学学院）
MLIP-MC框架通过机器学习互原子势进行吸附模拟，揭示了通用模型在吸附预测中的系统性偏差及微调需求。
2026-02-14 cond-mat.mtrl-sci
NMR study of small molecule adsorption in MOF-74-Mg
计算了金属有机骨架MOF-74-Mg对CO_2的碳核磁共振（NMR）屏蔽和对H_2和H_2O的氢屏蔽。我们的从头计算是在密度泛函理论水平上使用vanderWaals包括密度泛函vdw-DF。屏蔽是在将小分子放置在整个结构中时获得的，包括各种加载情况下计算的吸附位点。然后，我们探讨负载，旋转和位置特性之间的关系，和每个吸附质的NMR屏蔽。我们的NMR计算表明，在屏蔽的变化取决于吸附质，位置和负载在实验上观察到的范围内。我们进一步提供了一个简单的模型的能量和整个腔的MOF的NMR屏蔽。通过提供这些吸附物的位置和负载的屏蔽的映射，我们认为，NMR探针可以用于提供有关这些小分子在MOF内结合的位置以及吸附分子的负载的额外信息。
2013-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Partial dissociation of water on Fe$_{3}$O$_{4}$(001): adsorbate induced charge and orbital order
采用密度泛函理论（DFT）计算方法研究了水与Fe $_3$ O $_4$（001）的相互作用.对于孤立的分子解离吸附强烈促进在表面缺陷的网站，而在较高的覆盖率的氢键网络形式与交替的分子和解离的物种。这种混合吸附模式和抑制的$(\sqrt{2}\times \sqrt{2})R45^{\circ}$ -重建证实了定量低能电子衍射（LEED）分析。吸附诱导的电子转移过程增加了一个新的维度对理解磁铁矿（001）的催化活性。
2009-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bulk and surface structure of the clean and adsorbate-covered decagonal Al-Co-Ni quasicrystal
我们回顾了我们在十次对称Al-Co-Ni准晶表面上的Al吸附实验，并提出了基于直径为20 μ m、对称性为$\bar{10}2m$、周期为8 μ m的基本Al-Co团簇结构模型的吸附计算模拟。这个团簇是$τ^2$ -Al $_{13}$ Co $_4$的结构单元，通过一系列微小的变化，可以导出十次对称Al-Co-Ni稳定区的相结构。用于十边形Al $_{70}$ Co $_{15}$ Ni $_{15}$的模型是具有两层周期性（4 π）并且没有化学或结构无序的理想化模型。我们发现，该模型的体积和表面性质与实验符合得很好。我们的Al吸附的分子动力学模拟再现实验结果，并表明，通过改变吸附层的热弛豫速率，可以实现各种不同的表面形貌。我们还介绍了我们最近的实验上解离吸附的氧的十边形表面。
2008-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of Xe and Ar on Quasicrystalline Al-Ni-Co
通过对所有吸附质-基体原子间相互作用的求和，计算了吸附质（Ar和Ar）与10重Al-Ni-Co准晶之间的相互作用势能。通过LEED实验得到准晶原子的坐标，并利用半经验组合规则求出了Xe-Al、Xe-Ni和Xe-Co的Lennard-Jones参数。由此产生的势能函数的位置是高度波纹。在两种情况下的准晶体表面上的单分子层吸附的氘和Ar进行了研究：1）在低覆盖率（亨利定律制度）的限制，和2）在稍大的覆盖率，当吸附原子之间的相互作用被认为是通过第二维里系数，C_{AAS}。与在平面上的吸附的比较表明，Xe-Ar（Ar-Ar）相互作用的增强效果。低覆盖率吸附制度的理论结果进行比较实验（LEED等压线）数据。
2004-01-23 cond-mat.mtrl-sci
On the limits of surface fractal behaviour in silica. A virtual adsorbates simulation
计算机模拟技术，适合复制真正的吸附实验，施加到纯模拟二氧化硅，以深入了解其表面的分形制度。以前报道的实验分形维数接近和迄今未知的分形表面行为的下限在此报道。
2007-04-28 cond-mat.mtrl-sci
A Transferable Machine-learning Scheme from Pure Metals to Alloys in Predicting Adsorption Energies
合金由于其组成、结构和元素分布的可调性，在催化领域具有巨大的应用潜力，但同时也限制了潜在合金催化剂的快速筛选。机器学习方法能够解决多变量问题，但由于缺乏通用描述符，仍然无法从纯金属的性质预测复杂合金催化剂。在此，我们提出了一个可转移的机器学习模型的基础上的基板和吸附物的固有属性，它可以预测单原子合金（SAA），AB金属间化合物（ABs）和高熵合金（HEAs）的吸附能，简单地通过训练过渡金属（TM）的属性。此外，该模型还从机器学习的角度建立了合金表面吸附能的构效关系，揭示了表面原子的价态、电负性和配位性以及吸附物的价态对吸附能的影响。这种可转移的方案促进了对合金吸附机理的理解和合金催化剂的快速设计。
2021-07-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
First-Principles Calculation of Mg(0001) Thin Films: Quantum Size Effect and Adsorption of Atomic Hydrogen
我们对Mg（0001）自支撑薄膜进行了第一性原理计算，研究了原子氢吸附物的表面能、功函数、层间弛豫和吸附能等量子尺寸振荡效应。量子阱态已被证明。计算的能量和层间弛豫的清洁和H-吸附的Mg膜的量子振荡作为膜的厚度的函数，振荡周期约为8个单层，与最近的实验相一致，具有明显的特点。通过观察生长在Si（111）或W（110）衬底上的Mg（0001）薄膜的H覆盖率与厚度的关系，验证了H吸附的量子尺寸效应。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
AtomMOF: All-Atom Flow Matching for MOF-Adsorbate Structure Prediction
Korea Advanced Institute of Science and Technology（韩国科学技术院）
AtomMOF通过原子流匹配方法提升MOF-吸附质结构预测的准确性和效率
2026-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial charge rearrangement and intermolecular interactions: Density-functional theory study of free-base porphine adsorbed on Ag(111) and Cu(111)
采用色散校正的密度泛函理论研究了四吡咯2 H-卟啉（2 H-P）在Cu（111）和Ag（111）表面的吸附.系统地提取了吸附物-基底和吸附物-吸附物相互作用的各种贡献，以分析这种基本构建块到卟啉基金属有机纳米结构的自组装行为。这种分析揭示了一个令人惊讶的重要性，基板介导的范德华相互作用之间的2 H-P分子，在可忽略不计的直接分散的相互作用。由此产生的净排斥相互作用合理的实验观察到的单分子吸附的趋势。
2015-12-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Metal adsorbate interactions and the convergence of density functional calculations
金属原子在纳米结构（如石墨烯和纳米管）上的吸附在催化、电子掺杂和调节材料性能方面起着重要作用。量子化学计算允许这个过程的调查，以发现理想的相互作用，并获得吸附物的行为，其中的结合强度是一个中心量的机械见解。然而，结合强度在文献中变化很大，即使使用几乎相同的计算方法。为了解决这个问题，我们研究了石墨烯，碳纳米管和氮化硼纳米管上的各种金属的吸附。众所周知，对周期性结构的计算需要足够大的系统尺寸以去除周期性图像之间的相互作用。我们的研究结果表明，有直接和间接的机制，这种相互作用，后者可能需要更大的系统尺寸比通常采用。影响的大小和距离取决于电子状态的基板和开放或封闭的壳层性质的吸附。例如，绝缘衬底（例如，氮化硼纳米管）基本上不依赖于系统尺寸，而金属或半金属系统由于与吸附物相互作用的电子态的离域性质而具有显著的效果。我们推导出一个具有代表性的紧束缚模型的长度依赖的标度关系。这些结果证明了如何外推结合能到分离杂质限度。
2020-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Adsorbate-enhanced field-emission from single-walled carbon nanotubes: a comparative first-principles study
通过分析单壁碳纳米管的电学性质和输运特性，并考虑吸附结构的热稳定性，采用从头算方法研究了不同类型的吸附物及其吸附机理对单壁碳纳米管场发射性能的影响.吸附剂被发现降低功函数高达1.3 eV，增强隧道附近的碳纳米管尖端，并增加场发射电流多达两个数量级。一个显着的本地化的电子云也观察到附近的吸附物在高施加电场。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci eess.SP
Anomalous molecular orbital variation upon adsorption on wide band gap insulator
通常认为，有机分子物理吸附在宽带隙绝缘体的理想非极性表面上，吸附物分子的电子性质变化有限。在密度泛函理论（DFT）和$GW$近似的第一性原理计算的基础上，我们表明，这是不普遍正确的。我们发现，当羟基酸（这里我们选择葡萄糖酸）吸附在MgSO $_4$ $\cdot$ H $_2$ O（100）表面上时，由于分子与绝缘表面之间的复杂相互作用，分子前线轨道发生了显著的变化。当通过多体修正考虑表面极化效应时，由DFT得到的吸附效应对能隙的预测趋势相反。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adsorbate-adsorbate interactions and chemisorption at different coverage studied by accurate {\em ab initio} calculations: CO on transition metal surfaces
我们使用密度泛函理论（DFT）与广义梯度近似（GGA）和我们的第一原理外推法精确的化学吸附能{[Mason { \em et al.}，Phys. Rev. B { \bf 69}，161401 R（2004）]}来计算CO在各种过渡金属表面上对于各种吸附物密度和图案的化学吸附能。我们确定吸附物通过空间排斥，键合竞争，和基板介导的电子离域的关键因素，确定不同的金属表面和吸附物覆盖的首选化学吸附模式。我们讨论了如何平衡这些相互作用，以及在每个金属表面上的固有的吸附位点偏好，可以解释观察到的CO吸附模式在不同的覆盖范围。
2005-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
AdsorbML: A Leap in Efficiency for Adsorption Energy Calculations using Generalizable Machine Learning Potentials
Meta；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
本文提出AdsorbML算法，利用机器学习势能高效识别低能吸附构型，在87.36%准确率下实现2000倍加速，并发布含近1000个表面和10万个构型的Open Catalyst Dense基准数据集。
2023-09-15 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Identifying the critical surface descriptors responsible for the appearance of negative slopes in the adsorption energy scaling relationships
吸附能标度关系现在已经发展超出了原来的形式，这是更有针对性的催化位点的优化和减少计算成本的模拟。近年来，人们对吸附能标度关系的研究主要集中在过渡金属表面以及复杂分子的反应。这种比例关系的分解导致激励发现具有增强能力的新型催化剂。在这项工作中，我们报告了我们广泛的研究之间的线性标度关系（LSR）的氧（O），一个VIA族元素与相邻的元素，如：IIIA族（硼（B），铝（Al）），IVA（碳（C），硅（Si）），VA（氮（N），磷（P））和VIIA（氟（F））的磁性表面。我们发现，只有O对N和F的斜率是正的，其余的斜率是负的。本模型基于多个表面描述符，特别是自旋平均d带中心和表面的磁矩，而原始标度理论（Phys.Rev.Lett. 99，016105（2007））基于单个吸附物描述符：吸附物价。
2021-07-26 cond-mat.mtrl-sci
O- and H- induced surface core level shifts on Ru(0001): Prevalence of the additivity rule
在以前的工作吸附诱导的表面芯能级位移（SCLS），O原子吸附在Rh（111）和Ru（0001）所造成的影响被发现是加性的：第一层Ru原子的测量位移线性依赖于直接配位的O原子的数量。密度泛函理论的计算定量地再现了这种效应，允许分离的初始和最终状态的贡献，并提供了一个大致恒定的电荷转移每个O原子方面的解释。我们现在已经对含有O和H原子的三个明确定义的吸附物和共吸附物层进行了类似的测量和计算：（1 x 1）-H、（2 x 2）-（O+H）和（2 x 2）-（O+3 H）在Ru（0001）上。由于H是稳定的fcc网站在前两个结构和hcp网站在后者中，这使我们不仅能够研究覆盖率和共吸附对吸附物诱导的SCLS的影响，但也对类似的吸附位点的敏感性。显着良好的协议之间获得的能量和几何形状的层，以及各方面的SCLS值的实验和计算。相邻吸附物诱导的SCLS的加和性被发现占上风，即使对于共吸附物结构。虽然这证实了所建议的使用SCLS作为指纹的吸附物配置，其灵敏度进一步证明了明确确定的H吸附在fcc或hcp中空网站的轻微不同的位移。
2008-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Dial It Down: The Effect of Strongly Interacting Adsorbates on the BiAg2 Rashba Surface State
本文研究了强有机电子受体 NO2-PyT 在 Rashba 表面合金 BiAg2/Ag(111) 上的吸附，发现强相互作用会削弱合金原子间电子耦合并淬灭自旋-轨道耦合表面态，为利用分子吸附物调控 Rashba 表面合金自旋极化提供了设计指导。
2025-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adsorbate-induced formation of a surface-polarity-driven nonperiodic superstructure
本文报道了氢吸附在受挫反铁磁体PdCrO2表面诱导形成非周期性拼接结构，并通过隧穿谱揭示吸附对表面层准二维电子结构的修饰及电子局域化效应。
2025-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Density functional study of Ni bulk, surfaces and the adsorbate systems Ni(111)(root 3 x root 3)-Cl, and Ni(111)(2 x 2)-K
用梯度修正的密度泛函方法研究了Ni（111）（root 3 × root 3）-Cl和Ni（111）（2 × 2）-K体系的体相、低指数表面和吸附质.结果表明，基于高斯型轨道的方法是能够描述这些系统。优选的吸附位点和几何形状与实验结果吻合良好。与非磁性基底相比，在结构数据和电荷分布方面似乎没有巨大差异。最接近吸附物的镍原子的磁矩被降低，并且在氯作为吸附物的情况下观察到前几层内的磁矩的振荡。观察到的吸附物的Mulliken种群的趋势与核心水平的变化一致。
2003-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Density functional theory study of Na at Al(111) and O at Ru(0001)
密度泛函理论成功地描述了原子在表面上的吸附，并且基于最近使用梯度校正的计算，已经表明它也很好地描述了分子在表面上的解离吸附-无可否认，然而，表面反应的数据库仍然有点小。在本文中，密度泛函理论计算的权力证明了两个不同的吸附系统，即一个具有强正电吸附质[Na上Al（111）]和一个具有强负电吸附质[O上Ru（0001）]的调查。在每种情况下，新的迄今未预料到的吸附物相已被理论预测：对于Na在Al（111）的“四层”表面合金的稳定性被确定，而对于O在Ru（0001）的预测，（1 × 1）-O吸附层的形成应该是可能的，这意味着1/2的表观饱和覆盖度是由于动力学阻碍。
1996-03-04 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Universal Magnetic Properties of sp$^3$-type Defects in Covalently Functionalized Graphene
利用密度泛函方法，研究了不同共价官能化方法所产生的sp $^3$型缺陷对石墨烯电子和磁性的影响.我们发现，诱导的磁性是{ \it普遍}，在这个意义上说，他们在很大程度上是独立的特定的吸附考虑。当与该层建立弱极性单共价键时，在石墨烯中总是出现1.0 $μ_B$的局部自旋矩。这种效应类似于H吸附，H吸附使碳层中的一个$p_z$轨道饱和。吸附物之间的磁耦合显示出强烈的依赖于化学吸附的石墨烯亚晶格。吸附在相同的子晶格耦合铁磁性的分子，与交换相互作用，衰减非常缓慢的距离，而没有磁性被发现吸附在相反的子晶格。如果几个$p_z$轨道通过吸附一个大分子而同时饱和，则获得类似的磁性。这些结果可能为通过化学手段设计石墨烯衍生物的磁性开辟新的途径。
2012-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Adsorption of Alkali, Alkaline Earth and Transition Metal Atoms on Silicene
采用第一性原理计算分析了碱金属、碱土金属和过渡金属吸附原子在硅的类石墨烯单层结构硅烯上的吸附特性。与石墨烯相反，金属原子与硅烯表面之间的相互作用由于其高度反应性的屈曲六方结构而相当强。除了结构性质外，我们还计算了金属吸附硅烯片的电子能带色散、净磁矩、电荷转移、功函数和偶极矩。碱金属Li、Na和K吸附到中空位置而没有任何晶格畸变。作为一个结果，从碱金属到硅烯的显着的电荷转移发生金属化的硅烯。还揭示了与硅烯/碱吸附原子体系的原子尺寸、吸附高度、功函数和偶极矩直接相关的趋势。我们发现碱土金属在硅烯上的吸附与它们在石墨烯上的吸附完全不同。Be、Mg和Ca的吸附使硅烯变成窄隙半导体。研究了Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Mo和W等8种过渡金属的吸附特性。由于d轨道被部分占据，过渡金属表现出不同的结构、电子和磁性。在过渡金属的吸附后，取决于吸附原子的类型和原子半径，该系统可以表现出金属，半金属和半导体行为。对于所有的金属吸附物的电荷转移的方向是从吸附到硅烯，因为它的高表面反应性。我们的研究结果表明，硅烯的活性晶体结构提供了一个丰富的游乐场功能化在纳米级。
2013-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of H2O, NH3, CO, NO2, and NO on graphene: A first-principles study
受最近实现的石墨烯传感器来检测单个气体分子的启发，我们使用第一性原理计算研究了H2O，NH3，CO，NO2和NO在石墨烯衬底上的吸附。确定了这些分子在石墨烯表面的最佳吸附位置和取向，并计算了吸附能。分子掺杂，即分子和石墨烯表面之间的电荷转移，根据态密度和吸附物的分子轨道进行了讨论。掺杂的不同分子的效率进行了测定和它们的磁矩的影响进行了讨论。
2007-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Insight into the description of van der Waals forces for benzene adsorption on transition metal (111) surfaces
近年来，由于密度泛函理论（DFT）的发展，探索范德华力（vdW）对分子在扩展金属表面上吸附的作用已成为可能。在这些新发展的vdw方法中，原子间vdW方法考虑了体块内的非局域屏蔽[V.G.鲁伊斯，W。Liu，E. Zojer，M. Scheffler和A. Tkatchenko，Phys. Rev. Lett. 108，146103（2012）]和改进的非局部泛函[J. Klimes，D. R. Bowler和A. Michaelides，J. Phys.：康登斯Matter 22，022201（2010）]已经成为有效和准确地解释大多数流行的DFT交换相关泛函中缺乏长程vdW力的有希望的候选者。在这里，我们已经使用这两种方法来计算苯吸附在一系列紧密堆积的（111）表面上，它要么物理吸附（铜，银，金）或化学吸附（铑，钯，铱，铂）。我们已经彻底比较了两类vdw包容性的方法之间的性能，并在可用时比较实验数据所获得的结果。通过检查计算出的吸附能，平衡距离，结合曲线，我们得出结论，这两种方法允许一个准确的治疗吸附在平衡吸附物-基板的距离。为此，明确列入电动屏蔽在原子间vdW计划和优化的交换泛函的情况下，非本地vdW密度泛函是强制性的。然而，这两类方法在大的吸附物-底物分离之间存在一些差异。
2014-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Site-selective conductance of sidewall functionalized carbon nanotubes
利用密度泛函理论研究了分子吸附物对金属碳纳米管电导的影响。所考虑的五种分子（NO2、NH2、H、COOH、OH）导致类似的电子散射。单个分子的吸附在低偏压电导下抑制CNT的两个可用通道之一。如果更多的分子被吸附在同一个亚晶格上，则剩余的开放通道可以被阻塞或不被阻塞，这取决于被吸附物的相对位置。如果满足一个简单的几何条件，这个通道仍然是开放的，即使在吸附了任意数量的分子。
2008-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
C and S induces changes in the electronic and geometric structure of Pd(533) and Pd(320)
我们对C和S在两个不同平台几何形状和宽度的Pd邻位表面上的吸附进行了从头算电子结构计算。我们发现这两种吸附物诱导的表面电子和几何结构的Pd（533）和Pd（320）的显着扰动。特别是吸附在桥位在Pd（320）中的Pd链的边缘处的C被发现穿透表面以形成亚表面结构。吸附能与吸附物-金属键数呈线性关系，C的吸附能在5.31 ~ 8.58eV之间，S的吸附能在2.89 ~ 5.40eV之间。吸附物和表面电子态之间的强杂化导致能带的大分裂，导致邻近吸附物的Pd表面原子在费米能级处的局部电子态密度急剧下降，这可能会毒化表面的催化活性。Pd（533）的结果与先前获得的Pd（211）的结果的比较表明吸附物对Pd表面的几何和电子结构的影响的局部特征。
2006-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Random sequential adsorption of tetramers
采用随机顺序吸附（RSA）算法，对由四个相同球构成的四聚体的吸附进行了数值研究。四聚体被吸附在一个二维的，平坦的和均匀的表面上。研究了两种不同的吸附质模型：菱形和正方形;单体中心分别放在菱形和正方形的顶点上。数值模拟允许建立最大的随机覆盖率以及可用表面功能（ASF），这是决定吸附过程的动力学的关键。这些结果进行了比较与实验获得的数据KfrA质粒吸附。此外，测量了密度自相关函数。
2013-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Control of electronic conduction at an oxide heterointerface using surface polar adsorbates
电子在固体表面和吸附的原子或分子物种之间的转移是自然和合成过程中的基础，是大多数催化反应和许多传感器的核心。在特殊情况下，在存在氢吸附层的情况下，可以在例如Si封端的SiCl或混合封端的ZnO 2的表面处诱导金属导电。通常，只有表面原子受到吸附物的显著影响。然而，远程改变远离吸附层的电子状态是可能的，如果这些状态静电耦合到表面。在这里，我们表明，常见的溶剂，如丙酮，乙醇和水的表面吸附可以诱导一个大的变化（三个因素）在SrTiO 3基板和LaAlO 3薄膜3 -8之间的掩埋界面的电导率。这种现象仅在极性溶剂中观察到。我们的研究结果提供了实验证据，吸附在LaAlO 3表面诱导的电子在LaAlO 3/SrTiO 3界面的积累，提出了一个一般的极化促进电子转移机制，可用于传感器应用。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Adsorption on Metal Substrates
内容包括：5.1引言5.2概念和定义5.3成键的紧束缚图5.4孤立吸附原子的吸附5.5碱金属吸附：传统的表面吸附图5.6置换吸附和表面合金的形成5.7 CO在过渡金属表面的吸附-简单分子吸附质的模型系统5.8共吸附[Ru（0001）上的CO加O的例子] 5.9金属表面的化学反应5.10 CO的催化氧化5.11要点概要
2000-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Growth of (110) Diamond using pure Dicarbon
我们使用基于密度泛函的紧束缚方法来研究金刚石生长步骤，通过在无氢金刚石（110）表面沉积二碳物种。随后的C_2分子沉积在一个最初干净的表面上，在附近的一个不断增长的吸附质团簇，最后，附近的空缺之前完成一个完整的新的单分子层。C_2n团簇在接近理想的晶格位置上沿平行于表面的[-110]方向形成锯齿形链，是生长的优先阶段。根据团簇的大小，吸附能为8 - 10eV/C_2。这些工艺的沉积势垒在0.0 - 0.6 eV的范围内。对于C_2n团簇上方的沉积位，吸附能小3eV，但扩散到更稳定的位置是可行的。我们还使用增广拉格朗日罚函数方法模拟了C_2分子在已有吸附质团簇附近表面上的扩散。我们发现在清洁表面上的迁移势垒超过3 eV，在石墨烯类吸附物顶部上的迁移势垒为0.6 - 1.0 eV。势垒高度和生长途径表明，气态二碳化合物的生长要么通过直接吸附到清洁位上，要么通过迁移到现有C_2n链的顶部进行。
2000-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Synergistic Interplay between Surface Polarons and Adsorbates for Photocatalytic Nitrogen Reduction on TiO$_2$(110)
Indian Institute of Science（印度科学学院）
研究揭示了表面极子与缺陷的协同作用在TiO$_2$(110)光催化氮还原中的关键作用，通过理论计算和实验验证，阐明了极子在氮还原反应中的核心机制。
2026-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Scalable Surface Area Characterization by Electrokinetic Analysis of Complex Anion Adsorption
通过在原位电动评估的水性颗粒结合阴离子吸附物的加入，我们开发和研究一种新的方法，可扩展的表征的特定的可及表面积的颗粒在水中。对于不同形态的氧化铝粉末在温和的酸性水悬浮液中，有效的表面电荷被修改的羧酸根阴离子吸附通过增量添加草酸和柠檬酸。所观察到的zeta电位的变化作为一个函数的比例试剂添加剂被发现表现出反双曲正弦型行为预测产生的单层吸附以下的格雷厄姆-朗缪尔模型。通过反问题求解的参数优化，zeta电位移动与相对吸附质的添加揭示了一个定义的表面积依赖的参数与传统的测量的粉末的表面积值的近线性相关性，表明所提出的分析框架是适用于在原位的表面积表征的水性颗粒物质。调查的方法具有优势，一些传统的表面分析技术，由于其在环境温度下的水环境中的直接适用性和修改的能力，通过变化的吸附截面的分析规模。
2021-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
CatFlow: Co-generation of Slab-Adsorbate Systems via Flow Matching
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）
本研究提出CatFlow框架，通过流匹配方法实现异质催化剂的从头设计和结构预测，提升了生成催化剂的结构保真度和吸附能分布的准确性。
2026-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Understanding and predicting trends in adsorption energetics on monolayer transition metal dichalcogenides
本研究考察多种过渡金属在二维TMDs表面的吸附规律，建立吸附能与原子及电子结构描述符的预测模型，并将其关联至非易失性电阻开关能。
2025-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
PBr3 adsorption on a chlorinated Si(100) surface with mono- and bivacancies
本文利用STM和DFT研究了PBr3在含单空位和双空位的氯化Si(100)表面上的吸附与解离行为，揭示了磷原子占据桥位并优先与Cl双空位中的硅成键，为改进硅中单杂质掺入工艺提供了依据。
2023-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Observation and destruction of an elusive adsorbate with STM: O$_2$/TiO$_2$
当轻微缺陷的金红石TiO $_2$（110）表面在高温下暴露于O $_2$时，分子在缺陷处解离，填充O空位（\ov）并在{ \tifc }行上产生O吸附原子（\oad）。分子O $_2$在低温下的吸附仍然存在争议。在$\approx$ 100 K的样品温度下，在TiO $_2$（110）上投配的O $_2$的低温扫描隧道显微镜（LT-STM）在17 K下成像，显示出在\ov处的分子前体作为对比度的微弱变化。吸附的O $_2$在STM测量过程中容易解离，并观察到在原始\ov的两侧形成\oad。
2010-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermal and electronic fluctuations of flexible adsorbed molecules: Azobenzene on Ag(111)
我们以Ag（111）表面上的分子开关偶氮苯C $_{12}$ H $_{10}$ N $_{2}$为例，研究了影响柔性吸附物在表面上有限温度吸附性质的热和电子集体涨落.使用第一性原理分子动力学模拟，我们得到的吸附自由能，准确地占熵的贡献，而列入多体分散相互作用占电子相关性，管理吸附结合。我们发现吸附质的性质是强烈的熵驱动，可以判断的动力学分子解吸前因子10 $^{24}$ s $^{-1}$，大大超过以前报道的估计。我们将这种效应与结构和电子观测量的相当大的波动联系起来。我们的计算程序升温脱附测量的比较表明，有限温度效应发挥主导作用的柔性分子与极化表面接触，最近开发的第一性原理方法提供了一个最佳的工具，以揭示新的集体行为在这样的复杂系统。
2016-03-10 cond-mat.mtrl-sci
To wet or not to wet: that is the question
已经预测并观察到润湿转变发生在流体和表面的各种组合中。本文描述了这种转变的起源，对于固体表面上的液体膜，在气-表面相互作用势V（r），这取决于特定的吸附系统。轻惰性气体和H2分子在碱金属表面上的跃迁已经被广泛探索，并且在自然界中最不吸引人的吸附相互作用方面相对较好地理解。汞、水、重惰性气体和其他分子膜的润湿转变研究得少得多。其基本思想是，由于能量的原因，如果吸附势的井深D小于或相当于吸附物-吸附物相互作用的井深，则发生非润湿。在润湿温度Tw下，由于熵的原因，当液体的表面张力足够小，使得形成厚膜的自由能成本被流体-表面相互作用能充分补偿时，发生向润湿的转变。对探索其他系统的润湿转变有用的指南进行了分析，在涉及“简单模型”的通用标准方面，该模型产生的结果在气体-表面相互作用参数和大体积吸附物的热力学性质方面。
2009-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Impact of the Lattice Constant on the Polymorphism of Organic/Inorganic Interfaces
Institute of Solid State Physics, NAWI Graz, Graz University of Technology（格拉茨工业大学NAWI格拉茨固体物理研究所）
研究探讨了晶格常数如何影响有机/无机界面的多形性，通过分析吸附单层的能量景观，揭示了吸附物-吸附物及吸附物-基底相互作用随晶格常数变化的机制，发现晶格常数变化可导致多形相转变。
2026-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of adsorbate-induced stress on Ni(100)
我们已经计算了吸附的C（2 × 2）overlayers的O和C，使用第一性原理电子结构计算的基础上密度泛函理论的局域密度近似（LDA）和非局域赝势引起的表面应力。最显著的结果是在C覆盖层的情况下，它引入了一个大的压应力，而在干净的Ni（100）和在O覆盖层的存在下，被发现是拉伸和比较小。我们发现C覆盖层的高度和由此产生的Ni（100）的时钟重构之间存在相关性，但表面应力和表面重构之间没有特定的关系。我们讨论我们的实验数据的背景下，从电子结构计算的见解的结果。
2004-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of Xe atoms on metal surfaces: New insights from first-principles calculations
稀有气体在金属表面上的吸附作为弱吸附的范例，其中通常假设吸附物占据最大配位的中空位点。密度泛函理论使用全势能线性缀加平面波方法对Mg（0001）、Al（111）、Ti（0001）、Cu（111）、Pd（111）和Pt（111）上的双原子吸附进行计算，结果表明，双原子在所有情况下都倾向于低配位的顶位。我们确定的重要性，极化和网站相关的泡利排斥在启动网站的偏好和稀有气体原子-金属表面相互作用的原则性质。
2002-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Magnification of Plasmon Resonances in Monolayer MoS$_{2}$ via Conjugated Molecular Adsorbates
本文通过第一性原理证明，在单层MoS$_2$上吸附芘和并四苯等共轭分子可在不显著改变等离激元能量和色散的情况下放大其共振强度，并提出可利用电子能量损失谱检测分子吸附物的存在与取向。
2023-11-29 cond-mat.mtrl-sci
