氧化亞氮和二己二硫醚分子自組裝的NEXAFS研究.pdf

1、近邊X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)(Near-edge X-rays AbsorpTiO2 Fine Structure,NEXAFS)是研究凝聚態(tài)物質(zhì)原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的可靠方法,特別對于無序體系NEXAFS已成為局域結(jié)構(gòu)研究中的“指紋分析”法(fingerprint analysis),具有很高的精確度。這種方法非常適合于研究分子自組裝系統(tǒng)的局域結(jié)構(gòu)。本文我們利用多重散射團(tuán)簇理論(MSC)和離散變分DV-Xα方法研究了氧化亞氮(N2O)分子多層

2、膜以及其在過渡金屬Cu(100)和Ag(110)表面吸附和反應(yīng)的NEXAFS譜,求得這些系統(tǒng)的原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)信息。研究發(fā)現(xiàn)N2O分子多層膜是一個(gè)分子自組裝系統(tǒng):N2O分子通過電荷和共價(jià)作用組成一條條平行錯(cuò)位的分子鏈,分子鏈相互耦合形成一個(gè)穩(wěn)定的單層,最后N2O單層膜通過電荷和共價(jià)作用一層一層堆積成多層膜。優(yōu)化計(jì)算求得相鄰單層的間距(0.240 nm)和分子鏈中相鄰N2O分子的間距(0.238 nm)很接近,這說明同一鏈間的作用和相鄰

3、層之間的作用的性質(zhì)是一樣的；但是相鄰兩條分子鏈相距0.478 nm,比上述層間距大得多,說明鏈與鏈之間為弱范德華力作用。MSC和DV-Xα揭示了實(shí)驗(yàn)譜中各共振峰的物理起源,其中兩個(gè)強(qiáng)峰為兀共振峰；高能區(qū)可區(qū)分5個(gè)弱結(jié)構(gòu),分別命名為S1,σ,s2,w1和w2,研究判定其中的弱結(jié)構(gòu)σ和W2是σ型共振,都與特定的σ*空軌道相對應(yīng),其它弱結(jié)構(gòu)沒有特定空分子軌道與之對應(yīng),因此我們判定它們都是N2O分子N1s NEXAFS譜中1峰和2峰的衛(wèi)星峰。此

4、外,研究揭示了N2O分子自組裝形成的離子型勢場嚴(yán)重的遏制了σ共振,使之成為一個(gè)弱結(jié)構(gòu)。
　　 對于N2O/Cu(100)和N2O/Ag(110)吸附系統(tǒng)的研究,我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)吸附系統(tǒng)都屬于弱分子吸附系統(tǒng),他們的吸附模型是相似的,即N2O分子通過NT傾斜吸附在會(huì)屬表面。這個(gè)結(jié)論和Ceballos等人的觀點(diǎn)不同。
　　 對二己二硫醚(C12H26S2)分子自組裝的研究,我們發(fā)現(xiàn)這些線性的二己二硫醚分子作平行有序排列,其截面為