| Summary: | CBMM - Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração === Realizamos um estudo ab initio da adsorção de oxigênio em superfícies Nb(110) e de
nitrogênio em superfícies Nb(100) e Nb(110), para diversas coberturas variando de 1 monocamada
até 0,5 monocamada. Encontramos as estruturas mais estáveis energeticamente
e fizemos uma análise da geometria dessas estruturas e de sua estrutura eletrônica através
de suas estruturas de bandas, de seus PDOS1 e de imagens simuladas de STM2.
Nossos cálculos foram realizados no contexto da teoria do funcional da densidade
(DFT3) com a aproximação de gradiente generalizado implementada por Perdew, Burke
e Enzerhof. A interação elétron-íon foi descrita através de pseudopotenciais ultrasuaves
de Vanderbilt e os orbitais de Kohm-Sham foram expandidos numa série de ondas planas.
Os resultados mostram diversas estruturas N/Nb(100)-(n⇥1), N/Nb(110)-(n⇥1) e
O/Nb(110)-(n⇥1) energeticamente estáveis. Nossas simulações de STM indicam a formação
de linhas brilhantes paralelas às linhas de vacância de átomos adsorvidos, dando origem
a uma anisotropia na estrutura eletrônica dessas superfícies. Ou seja, o caráter metálico
da superfície foi reforçada na direção paralela às linhas de vacância. Nas superfícies
N/Nb(100) e O/Nb(110) a estrutura das superfícies limpas, Nb(100) e Nb(110), é apenas
levemente modificada após a adsorção de nitrogênio e oxigênio, respectivamente. Já nas
estruturas N/Nb(110) pudemos observar, em geral, uma forte reconstrução da superfície
limpa devido à adsorção do nitrogênio. === We conducted an ab initio study of the adsorption of oxygen on surfaces Nb(110) and
nitrogen in surfaces Nb(100) and Nb(110), for various monolayer coverages ranging from 1
to 0.5 monolayer. We find the energetically most stable structures and made an analysis
of the geometry of these structures and their electronic structure through their band
structures, their PDOS4 and simulated STM5 images.
Our calculations were performed based on the density functional theory (DFT6) with
the generalized gradient approximation implemented by Perdew, Burke and Enzerhof.
The electron-ion interaction was described by Vanderbilt ultrasoft pseudopotentials and
Kohm-Sham orbitals were expanded in a series of plane waves.
The results show various structures N/Nb(100)-(n⇥1), N/Nb(110)-(n⇥1) and O/Nb
(110)-(n⇥1) energetically stable. Our STM simulations indicate the formation of bright
lines parallel to the lines of vacancy of adsorbed atoms, resulting in an anisotropy in the
electronic structure of these surfaces. That is, the metallic character of the surface was
enhanced in the direction parallel to the lines of vacancy. In N/Nb(100) and O/Nb(110)
the surface structure of clean Nb (100) and Nb (110) is only slightly modified after the
adsorption of nitrogen and oxygen, respectively. However in the structures N/Nb(110)
we observed, in general, a strong clean surface reconstruction due to the adsorption of
nitrogen. === Tese (Doutorado)
|
|---|
