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金属原子在氧化物表面的吸附与沉积过程是表面科学的重要课题,由于其在催化,复合材料,微电子和光电子器件,磁性纳米结构领域内都有非常广的应用前景,因此受到了广泛的关注。Ag/MgO作为一种典型的金属/氧化物体系,具有很强的代表性,Ag在MgO表面的吸附与沉积过程今年来更是引起了广泛的关注。为了更进一步从微观上对该体系的特性进行研究,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法首先研究了Ag原子在清洁的MgO(001)表面吸附与沉积过程,计算了不同尺寸的Ag原子团簇在MgO(001)面吸附的几何构型、吸附能和粘附能。并对其电子结构进行了计算。研究结果表明:单个Ag原子吸附在MgO(001)时,MgO表面的O原子顶点为最稳定吸附点,Ag原子与O原子之间形成较弱的化学吸附。当Ag团簇吸附时,我们考虑了不同结构的团簇构型,计算结果表明,立式的平面结构比平面结构要更稳定,是最稳定的吸附结构。由于吸附Ag原子之间的相互作用较强,以及Ag原子在MgO(001)表面较低的扩散势垒,后来的Ag原子更倾向于与先前所吸附的Ag原子相结合,形成一个个独立的原子岛,使得Ag原子在MgO(001)面的沉积过程中遵循一个三维的Volmer-Weber生长模式。在实际应用中,MgO表面往往随着加工手段的不同,会存在一些如空位点、台阶等缺陷,这些缺陷对金属原子的吸附属性有着很大的影响,尤其是空位点,如O空位对吸附的金属原子的聚集和成核有着很重要的促进作用,在本文中,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法首先研究了Ag原子在带O空位的缺陷MgO(001)表面吸附与沉积过程,对Ag原子在中性的O空位(Fs)以及带一价正点荷的O空位(Fs~+)的吸附属性做了一个较详细的研究,获得了与实验研究和其他理论工作符合良好的结果。研究结果表明:在单个Ag原子吸附时,Ag原子在Fs点比在清洁表面时的结合程度要强很多,Ag在Fs~+点的成键更强。但在Ag原子团簇吸附时,中性O空位Fs对团簇的吸附能与粘附能反而要更强一些。原因是在带电空位,由于与先吸附的Ag原子的结合过于紧密,反而阻碍了后来的Ag原子与先前的Ag原子相结合。