摘要:研究氢在铜表面的解离吸附和复合脱附的动力学,使我们对表面化学有了原子级的理解,但迄今为止,通过实验确定这些过程的热速率(决定催化反应的结果)仍是不可能的。在这项工作中,我们使用反应动力学实验的数据确定了 200 至 1000 K 之间氢在 Cu(111) 上的解离吸附和复合脱附的热速率常数。与目前的理解相反,我们的研究结果表明,即使在高达 400 K 的温度下,量子隧穿仍然起着主导作用。我们还提供了 H 2 在 Cu(111) 上的反应势垒(0.619 ± 0.020 eV)和吸附能(0.348 ± 0.026 eV)的精确值。值得注意的是,热速率常数与基于环聚合物分子动力学新实现的表面反应第一原理量子速率理论高度一致,为使用可靠、高效的计算方法发现更好的催化剂铺平了道路。
位点(六边形 h 或准立方 k)。Si(0) 表示不与 NC 原子相邻的 Si 原子数;而 Si(1) 和 Si(2) 分别表示与一个和两个 NC 原子相邻的 Si 原子数。
摘要:由于对气候变化、环境恶化和能源安全的担忧,氢气作为能源载体的潜力得到了广泛认可,但氢气的储存和运输仍然是重大挑战。具有钙钛矿晶体结构的氢化物可以在较小的体积内储存大量的氢气,并且相对容易产生氢气。其中,三元钙钛矿氢化物 NaMgH 3 具有相对较高的理论储氢密度和氢吸收和解吸的可逆性。在本研究中,采用密度泛函理论框架下的第一性原理计算,研究了用 K ? 取代 Na ? 的影响。对Na1–xKxMgH3(x0:75Þ)结构、电子和储氢性能的影响。结果表明,用K–取代Na–导致晶格参数略有下降、晶胞体积增加,MgH6八面体变得更加扭曲,这是主体材料不稳定的一个很好的指标,最终导致分解温度从560.1降低到489.6K,这有利于储氢应用。
物理观察是相对于参考系进行的。鉴于量子力学的普遍有效性,参考系本质上是一个量子系统。因此,必须相对于量子参考系 (QRF) 来描述量子系统。对 QRF 的进一步要求包括仅使用关系可观测量并且不假设外部参考系的存在。为了满足这些要求,文献中提出了两种方法。第一种方法是操作方法 (F. Giacomini, et al, Nat. Comm. 10:494, 2019),其侧重于 QRF 之间变换的量化。第二种方法试图从第一性原理推导出 QRF 之间的量子变换 (A. Vanrietvelde, et al, Quantum 4:225, 2020)。这种第一性原理方法将物理系统描述为对称性诱导的约束汉密尔顿系统。在消除冗余之前,对此类系统的狄拉克量化被解释为透视中性描述。然后,引入一个系统的冗余减少程序来从 QRF 的视角推导出描述。第一性原理方法恢复了操作方法的一些结果,但尚未包括量子理论的重要部分——测量理论。本文旨在弥合这一差距。我们表明,冯·诺依曼量子测量理论可以嵌入到透视中性框架中。这使我们能够成功地恢复在操作方法中发现的结果,其优点是可以从第一性原理中推导出变换算子。此外,公式预
级别 3:第一性原理方法:我们如何协调广义相对论和量子理论的原理?广义相对论和量子理论的内部一致性可以通过思想实验来测试
14:55-15:20(G06-24) 密闭单层水/冰的温度-压力相图:第一性原理精度的机器学习力场(特邀) 李蕾,南方科技大学
摘要:采用基于密度泛函理论(DFT)结合LDA+U算法的第一性原理计算方法,研究了Co/Mn共掺杂ZnO纳米线的电子结构与磁性能,重点研究了Co/Mn原子的最佳几何置换位置、耦合机制和磁性来源。模拟数据表明,所有构型的Co/Mn共掺杂ZnO纳米线都表现出铁磁性,并且Co/Mn原子取代(0001)内层中的Zn使纳米线进入基态。在磁耦合态,在费米能级附近检测到明显的自旋分裂,并且Co/Mn 3d态与O 2p态之间观察到强烈的杂化效应。此外,建立了形成Co 2+ -O 2 − -Mn 2+磁路的铁磁有序结构。此外,计算结果表明磁矩主要来源于Co/Mn的3d轨道电子,磁矩的大小与Co/Mn原子的电子结构有关。因此,通过LDA+U方法获得了Co/Mn共掺杂ZnO纳米线电子结构的真实描述,展示了其作为稀磁半导体材料的潜力。
1) 艾哈迈德·A·卡卡什 (Karkash)A .(2024) 金属块体、表面和纳米结构的分子动力学研究 2) Diaz, Leopoldo III (2022) 过渡金属表面的第一性原理研究 3) Alsalmi, Omar (2019) 高温二元 Ti-Al 相图的第一性原理研究 硕士委员会主席 1) Aslan, Ali N. (2023) 氧-碳表面污染下 Ag 和 Au 的计算二次电子发射分析 2) Alsharari, Sami (2023) 具有不同碳覆盖率的 Cu (110) 表面的理论研究 3) Vincent III, Timothy Mark (2021) Si 中的 Cu 和 Ag:难以捉摸的 Cu0 和 *Cu0 缺陷 4) Brown, Madeline (2021) 清洁和氢层镍表面的二次电子发射5)Mulherin,Olivia(2017)AuCd形状记忆合金的弹性和热性能的理论研究
Ti3C2 和 Ti3C2X2 (X= F, OH) 单层的性能和锂存储能力。美国化学会志 134 , 16909-16916 (2012)。36 . Toyoura, K., Koyama, Y., Kuwabara, A., Oba, F. 和 Tanaka, I. 锂原子化学扩散的第一性原理方法
本期特刊探索了纳米材料这一令人着迷的领域,重点关注其晶体结构、合金以及在核材料和核能中的应用。为此,我们正在寻求利用密度泛函理论 (DFT)、从头算分子动力学 (AIMD) 和其他基于第一性原理的理论框架来研究电子结构和特性的原创研究、评论和观点。纳米级材料由于尺寸减小而具有独特的性能,使其在核应用方面具有吸引力。第一性原理计算提供了对原子级行为的洞察,本期特刊旨在增强我们对晶体结构、合金和纳米级材料在核系统中的性能之间关系的理解。我们邀请研究人员和专家为核材料和核能应用贡献他们对纳米级材料的原创研究。本期特刊的目的是促进跨学科合作,并在核科学和技术的背景下增进我们对纳米级材料的理解。