第一性原理方法探讨氮气在UO_2(111)表面的吸附行为

作者：聂锦兰; 敖蕾; 刘柯钊; 黄河

来源：材料导报, 2015, (20): 140-143.

• 第一性原理
• 二氧化铀
• 腐蚀防护
• 表面吸附 first-principles
• uranium dioxide
• corrosion resistance
• surface adsorption

采用第一性原理计算模拟方法对氮气分子及原子在UO2(111)表面的吸附行为进行了系统的研究。计算结果表明,N2在UO2(111)表面倾向于以分子吸附的形式存在,其最稳定的吸附构型为分子中心位于氧原子顶部或三重洞位的情形。两种构型下的N-N键的两端均指向相邻的另外两个高对称吸附位置。对于氮原子的表面吸附,发现其位于第二子层的铀原子的上方时最为稳定,吸附能为-4.792eV,为较强的化学吸附。而对次表面吸附的考察发现,氮原子嵌入最外氧原子层时的稳定性高于表面上吸附的情形。态密度分析表明,对于氮原子吸附,N 2p与U 5f电子态在费米能级附近有非常明显的轨道杂化,表明氮原子主要与铀原子发生了化学作用...

• 出版日期2015
• 单位电子科技大学