Page 127 - Korniy_dyser

127

Кластер для ОЦК-заліза аналогічної симетрії містив 20 атомів, з яких 7
атомів знаходилися у верхній площині та по 6 атомів містили другий та третій

шари, один атом у четвертому шарі (рис.2.17 б). При сталій ґратки ОЦК-заліза
2,87 Å віддаль між площинами в кластері складала 0,83 Å. Адсорбували один

атом водню на поверхні (111) кластера ГЦК-заліза в трьохцетрових
положеннях (рис. 2.17 в) як найбільш імовірних за результатами літературних

джерел [273]. На поверхні (111) кластера ОЦК-заліза адсорбували три атоми

водню в чотирьохцентрових положеннях (рис. 2.17 г), щоб зберегти симетрію

кластера. Вибір грані (111) зумовлений тим, що на поверхні полікристалічних

матеріалів вона має найбільший відсотковий вихід порівняно із іншими

гранями.

Електронну структуру кластерів заліза розраховували, використовуючи

квантово-хімічну програму StoBe 2011 [274] за допомогою методу ТФГ в

узагальненому градієнтному наближенні GGA (generalized gradient

approximation) для обмінно-кореляційного функціоналу RPBE (Perdew–

Burke–Ernzenhof) [266], удосконаленого в [275] і базисного набору для атомів

заліза дубль-ζ з валентною поляризацією DZVP [276, 277]. Хвильові функції

атомів водню описували базисним набором MINI [278]. Використовуючи

дані базисні набори, можна достатньо точно розраховувати енергію

хімічного зв’язку в металічних кристалах. Релятивістські ефекти не

враховували.

Для визначення енергії активації адсорбції Е А атома водню на поверхні

кластера та проникнення його в об’єм розраховували зміну повної енергії W

кластерної системи Fe–H із віддалю. Таким чином діставали потенціальні

криві взаємодії, на яких мінімуми відповідали основним стабільним

енергетичним станам, а максимуми свідчили про перехідні стани. Розподіл

заряду на атомах аналізували за схемою Маллікена [251], яка розділяє

електронну густину між атомами та атомними орбіталями та засновану на

значеннях коефіцієнтів атомних орбіталей у молекулярних орбіталях та

наближенні рівномірного розподілу густини перекриття.