《物理评论快报》报道华理理论模拟研究重要进展
近日,物理学权威期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)在线报道了我校化学学院计算化学中心龚学庆教授课题组的研究成果——“Clustering of oxygen vacancies atCeO2(111): Critical role of hydroxyls”,该工作由博士生吴新平完成。
近20年来,许多实验学家利用扫描隧道显微镜(STM)及原子力显微镜(AFM)研究了稀土二氧化铈(CeO2)(111)面上的表面氧缺陷结构,观测到高还原的CeO2(111)表面的氧缺陷有聚集倾向,并且主要以直线形和三角形为主。而诸多理论学家的计算结果却与之相悖,指出氧缺陷之间存在“排斥作用”,倾向于单个存在,导致了实验与理论长达数十年的争论。龚学庆教授及其博士生吴新平利用密度泛函理论(DFT)计算,创新性地提出并证实一种令人意想不到的解释模型,即材料当中难以去除的羟基诱导了氧缺陷的聚集,能量上最优及次优的聚集形式恰好是直线形及三角形,与实验结果完全吻合。该研究工作不仅化解了二氧化铈表面氧缺陷结构数十年来的争论,并且更加规范了缺陷模型,将有助于研究其它可还原性金属氧化物的缺陷结构及其物化性质。
该研究得到了国家自然科学基金“创新研究群体”以及“优秀青年科学基金”项目的资助,前期工作也得到了卢冠忠教授领衔的“973”项目的支持。
■ 相关链接
“Clustering of oxygen vacancies atCeO2(111): Critical role of hydroxyls”(Phys. Rew. Lett., 116, 086102 (2016);文章链接http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.086102)