专栏名称: 研之成理
夯实基础,让基础成就辉煌;传递思想,让思想改变世界。“研之成理科研平台”立足于科研基础知识与科研思想的传递与交流,旨在创建属于大家的科研乐园!主要内容包括文献赏析,资料分享,科研总结,论文写作,软件使用等。科研路漫漫,我们会一路陪伴你!
目录
相关文章推荐
募格学术  ·  教育部公示!宁波东方理工大学,来了 ·  18 小时前  
募格学术  ·  教育部公示!宁波东方理工大学,来了 ·  18 小时前  
社会学理论大缸  ·  伪善的精英:该骂的是蒋雨融,还是哈佛大学? ·  昨天  
深度学术搜索  ·  AI 文献搜索的革命性功能上线,高效,免费! ·  昨天  
深度学术搜索  ·  AI 文献搜索的革命性功能上线,高效,免费! ·  昨天  
募格学术  ·  写高分综述论文的秘籍:元分析(Meta-An ... ·  昨天  
51好读  ›  专栏  ›  研之成理

徐昕JACS: 水六聚体在Cu(111)上的最稳结构

研之成理  · 公众号  · 科研  · 2020-04-13 08:53

正文

请到「今天看啥」查看全文


之间 并未建立一致的结论 ,妨碍了我们对水固界面物理现象本质的理解。


研究出发点


上述实验和理论中的差异被认为是由于 STM针尖和热力学产生的扰动造成的。 但这些影响因素的作用都非常小,难以对 水六聚体的吸 附构型产生如此大的影响。众所周知, STM 成像 反映 的是 吸附物 的局域态密度 因此对其准确的解读必须依靠 理论模拟 。我们的调研发现还没有理论工作系统研究过 Cu(111)表面水六聚体的STM图像。因此,在本工作中,结合已有的Cu(111)表面水六聚体STM实验观测,对可能的 水六聚体吸附构型进行了细致地理论研究。同时考虑到传统泛函对水簇本身能量精确描述的困难, 利用本课题组发展的高精度双杂化泛函校正了水簇的内聚能,解决了当前实验与理论之间存在的矛盾


图文解析


首先,我们总结了实验上Cu(111)表面水六聚体 STM 实验观测 结果(如图1中的插图所示)。 有趣的是,这些实验 STM图像 并没有展现出与先前椅 式(chair)或是平面型(flat)一致的C 3 或C 6 对称性,而是表现出 C 2 对称性。通过对 Cu(111)表面水六聚体可能吸附构型的优化计算,我们找到了一个新的稳态构型(船式,boat)。可以看到,船式对应的理论STM图像无论在何种针尖和分辨率测量条件下,都与其实验STM成像结果完美契合;而先前的候选构型( 式和平面型)对应的理论和实验STM成像结果均存在着显著的差异。因此,我们确认了新发现的船型结构是 Cu(111)表面水六聚体 的原位吸附构型。

▲图1:(a) 水六聚体在Cu(111)上吸附的优化结构。从左至右分别椅式、船式和平面吸附构型。 (b) 理论模拟低功函针尖对应的高分辨(上)和低分辨(下)STM成像。(c) 理论模拟高功函针尖对应的STM成像。b,c中的插图表示对应的实验结果。Copyright 2020, American Chemical Society。

我们接下来理论探究了Cu(111)表面水六聚体的 能量全局最小 点。这里采用吸附能(表1)作为判标:吸附能越大,构型越稳定。采用OptB86b-DF计算的结果与先前同等级别理论方法的结果一致,即椅式是最小能量构型。然而,新发现的船式结构和椅式结构之间的能量差仅为0.29 kcal/mol 。我们进一步通过本课题组提出来的双杂化密度泛函 XYGJ-OS对水簇内聚能进行了校准,发现高级别理论下新发现的






请到「今天看啥」查看全文