Au adsorption on W(100): calculation

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The adsorption of gold atoms on the surface of the (100) tungsten face was calculated using the density functional method. A 2 D layer of W atoms was used as a tungsten substrate. The 2 D layer of W was modeled by a W (100) 2×2×2 supercell. The calculation was carried out for three sites of adsorption of the Au atom on the W (100) surface: in the hollow position, in the bridge position between the surface W atoms and on top the surface W atom. There was one Au atom per 8 surface W atoms. Adsorption of the Au atom in the bridge position is most preferable. The adsorption energy is 4,18 eV. Adsorption of Au atoms leads to the following reconstruction of the W surface: the shift of W atoms in the surface plane does not exceed 0,18 Å, and the shift of the upper layer of W atoms is 0,022 Å towards the volume of W . The valence band of the 2 D W (100) layer is formed mainly W 5 d electrons, with a minor contribution from W 6 s electrons. Adsorption of gold leads to a change in the spectrum of the valence band of the tungsten surface layer.

Негізгі сөздер

Авторлар туралы

Yurij Kuznetsov

Ioffe Institute

Researcher

Mikhail Lapushkin

Ioffe Institute

Email: lapushkin@ms.ioffe.ru
Ph. D., Docent, Senior Researcher

Әдебиет тізімі

  1. Herrera R.P., Gimeno M.C. Main avenues in gold coordination chemistry, Chemical Reviews, 2021, vol. 121, issue 14, pp. 8311-8363. DOI: 0.1021/acs.chemrev.0c00930.
  2. Dahan K.A., Li Y., Xu J., Kan C. Recent progress of gold nanostructures and their applications, Physical Chemistry Chemical Physics, 2021, vol. 25, issue 28, pp. 18545-1857. doi: 10.1039/D3CP01549A.
  3. Ghobashy M.M., Alkhursani S.A., Alqahtani H.A., El-damhougy T.K., Madani M. Gold nanoparticles in microelectronics advancements and biomedical applications, Materials Science and Engineering: B, 2024, vol. 301, art. no. 117191, 37 p. doi: 10.1016/j.mseb.2024.117191.
  4. Kuznetsov Yu.A., Lapushkin M.N. Elektronno-stimulirovannaya desorbtsiya atomov tseziya, adsorbirovannykh na poverkhnosti zolota [Electron-stimulated desorption of potassium atoms adsorbed on the surface of gold], Fiziko-khimicheskie aspekty izucheniya klasterov, nanostruktur i nanomaterialov [Physical and chemical aspects of the study of clusters, nanostructures and nanomaterials], 2020, issue 12, pp. 836-844. doi: 10.26456/pcascnn/2020.12.836. (In Russian).
  5. Dementev P.A., Dementeva E.V., Lapushkin M.N., Timoshnev S.N. Effect of sodium atom adsorption on the electronic structure of a thin gold film, Thin Solid Films, 2024, vol. 794, art. no. 140291, 9 p. doi: 10.1016/j.tsf.2024.140291.
  6. Bauer E., Bonczek F., Poppa H., Todd G. Thermal desorption of metals from tungsten single crystal surfaces, Surface Science, 1975, vol. 53, issue 1, pp. 87-109. doi: 10.1016/0039-6028(75)90118-1.
  7. Ageev V.N., Afanas'eva E.Yu. Initial stages of the interaction of sodium and cesium with gold, Physics of the Solid State, 2006, vol. 48, issue 12, pp. 2347-2353. doi: 10.1134/S1063783406120171.
  8. Afanas'eva E.Yu. Adsorption of gold on oxidized tungsten, Technical Physics, 2013, vol. 58, issue 6, pp. 793-798. doi: 10.1134/S1063784213060029.
  9. Bauer E., Poppa H., Todd G., Davis P.R. The adsorption and early stages of condensation of Ag and Au on W single-crystal surfaces, Journal Applied Physics, 1977, vol. 48, issue 9, pp. 3773-3787. doi: 10.1063/1.324245.
  10. Wertheim G.K., Buchanan D.N.E., Lee V. Properties of epitaxial Au on W(100), Physical Review B, 1986, vol. 34, issue 10, pp. 6869-6873. doi: 10.1103/PhysRevB.34.6869.
  11. Zhu Q., Wang S. Adsorption of precious and coinage metals on Rh (111), Ru (0001) and W (110) surfaces, Applied Surface Science, 2017, vol. 410, pp. 282-290. doi: 10.1016/j.apsusc.2017.03.121.
  12. Giannozz, P., Baroni S., Bonini N. QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials, Journal of Physics: Condensed Matter, 2009, vol. 21, no. 39, art. no. 395502, 19 p. doi: 10.1088/0953- 8984/21/39/395502.
  13. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made simple, Physical Review Letters, 1996, vol. 77, issue 18, pp. 3865-3868. doi: 10.1103/physrevlett.77.3865.
  14. Troullier N., Martins J.L. Efficient pseudopotentials for plane-wave calculations, Physical Review B, 1991, vol. 43, issue 3, pp. 1993-2006. doi: 10.1103/physrevb.43.1993.
  15. Nishihara S. BURAI 1.3 A GUI of Quantum ESPRESSO. Available at: https://nisihara.wixsite.com/burai (accessed 27.07.2024).
  16. Bader R.F. A quantum theory of molecular structure and its applications, Chemical Reviews, 1991, vol. 91, issue 5, pp. 893-928. doi: 10.1021/cr00005a013.
  17. Wang H.Y. Wang N. Zhang S. et al. First-principles study on stability and electronic properties of W(001), W(110) and W(111) surfaces, Surface and Coatings Technology, 2013, vol. 229, pp. 55-59. doi: 10.1016/j.surfcoat.2012.05.09.
  18. Wimmer E., Freeman A.J., Hiskes J.R., Karo A.M. All-electron local-density theory of alkali-metal bonding on transition-metal surfaces: Cs on W(001), Physical Review B, 1983, vol. 28, issue 6, pp. 3074-3091. doi: 10.1103/PhysRevB.28.3074.
  19. Yakovkin I.N., Yakovkin I.I., Petrova, N.V. DFT and Monte Carlo study of the W (001) surface reconstruction, The European Physical Journal B, 2017, vol. 90, issue 1, pp. 1-11. doi: 10.1140/epjb/e2017-80107-7.
  20. Krupski K., Moors M., Jóźwik P. et al. Structure determination of Au on Pt (111) surface: LEED, STM and DFT study, Materials, 2015, vol. 8, issue 6, pp. 2935-2952. doi: 10.3390/ma8062935.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».