作者：孙国栋; 王雪; 江国亮; 徐之勇; 刘洪梅金属有机框架材料表面吸附电子结构半金属
摘要：利用密度泛函理论研究了气体分子(NH3,H2O,H2S,NO2)吸附在二维M3(HIB)2(M=Ni,Cu;HIB为六亚氨基苯)薄膜上体系的几何结构和电子结构的变化.结果表明,2种薄膜对气体分子的响应不同.其中NH3,H2O和H2S在M3(HIB)2薄膜表面的吸附较弱,主要与薄膜的亚氨基形成氢键,吸附能均小于-0. 36e V,吸附对体系电子性质的影响很小.但是NO2分子在薄膜表面形成化学吸附,吸附能在-0. 65~-1. 72 eV范围内.吸附NO2分子使其电子结构发生明显改变,如Cu3(HIB)2在费米能级处打开带隙,由金属性质转变为半导体性质.这是由于NO2分子的pz轨道与金属原子dz2轨道发生了强烈的轨道杂化.此外,研究发现高浓度的NO2分子吸附能够使Ni3(HIB)2薄膜由非磁性变为磁性体系,由普通金属性质变为半金属性质;而高浓度的NO2分子使Cu3(HIB)2薄膜由金属性质变为半导体性质,薄膜电导率降低.
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