二维铁磁材料表面吸附特性的第一性原理研究-豆柴文库

二维铁磁材料表面吸附特性的第一性原理研究.docx

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二维铁磁材料表面吸附特性的第一性原理研究 Introduction Magneticmaterialshavegainedimmenseresearchinterestduetotheirvariousapplicationsintechnology,suchasinformationstorage,sensing,andcatalysis.Understandingthesurfaceadsorptionpropertiesoftwo-dimensional(2D)magneticmaterialsiscrucialfortheirutilizationintheseapplications.First-principlescalculationsprovideapowerfultooltoinvestigatethesurfaceadsorptioncharacteristicsattheatomiclevel.Inthisstudy,weaimtoexplorethesurfaceadsorptionpropertiesof2Diron-basedmagneticmaterialsusingfirst-principlescalculations. Methodology First-principlescalculationsbasedondensityfunctionaltheory(DFT)wereemployedtoinvestigatethesurfaceadsorptioncharacteristicsof2Diron-basedmagneticmaterials.TheViennaAb-initioSimulationPackage(VASP)wasusedforthecalculations,whichsolvethequantummechanicalequationsgoverningthebehaviorofelectronsinamaterial.Weconsidereddifferentadsorbatespecies,suchasatoms,molecules,andfunctionalgroups,tounderstandthediverseadsorptionbehavioronthe2Dmagneticmaterials'surfaces.Theadsorptionenergy,electronicstructures,andchargetransferwerecalculatedtocharacterizethesurfaceadsorptionproperties. ResultsandDiscussion Wefirstinvestigatedtheadsorptionofdifferentmetallicatoms,suchashydrogen,oxygen,andnitrogen,onthe2Diron-basedmagneticmaterialsurfaces.Thecalculatedadsorptionenergiesindicatedthatthesemetallicatomspreferentiallyadsorbonthesurfacewithspecificadsorptionsites.Theelectronicstructuresrevealedchargetransferfromtheadsorbateatomstothesurface,leadingtomodificationsinthemagneticpropertiesofthe2Dmaterials. Next,weexploredtheadsorptionbehaviorofsmallorganicmolecules,includingalcohols,aldehydes,andamines,onthe2Dmagneticmaterials.Thecalculatedadsorptionenergiessuggesteddifferentadsorptionstrengthsdependingonthefunctionalgroupsandthecoverageofthemolecules.Thechargetransferfromthesurfacetotheadsorbateswasobserved,affectingtheelectronicpropertiesofboththeadsorbatesandthesurface. Tofurtherunderstandthesurfaceadsorptionproperties,westudiedtheadsorptionbehaviorofla

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