Allgemeine Angaben
| Thema: | Ab-initio-Clustermodelle zur Struktur und Reaktivität von Vanadiumoxid- und Vanadiumphosphatoberflächen |
| Fachgebiete und Arbeitsrichtung: | Theoretische Oberflächenphysik / Chemie |
| Leiter: | Prof.Dr. Klaus Hermann Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft Abt. Theorie Faradayweg 4-6 14195 Berlin Telefon: (030) 8413 4812 Telefax: (030) 8413 5914 E-mail: hermann@fhi-berlin.mpg.de |
Beschreibung
Im vorliegenden Teilprojekt sollen weiterhin theoretische ab-initio-Untersuchungen zur Struktur und zu elektronischen bzw. vibronischen Eigenschaften an Vanadiumoxid-Oberflächen durchgeführt werden, wobei auch koordinativ ungesättigte Oberflächen einbezogen werden sollen. Darüber hinaus ist eine Erweiterung der Untersuchungen auf komplexere Vanadium-Sauerstoff-Verbindungen geplant, wie z. B. die unterschiedlichen Vanadiumphosphate, die auch im experimentellen Teilprojekt B2 untersucht werden. Zu wichtigen Fragestellungen zählt insbesondere die Aufklärung der Beziehung zwischen lokaler Koordination und elektronischen Parametern der Metall- und Sauerstoffatome im Substrat und an seinen Oberflächen, wobei sowohl unterschiedliche VxOy- bzw. VxPyOz-Systeme als auch deren unterschiedliche Oberflächenorientierungen zu untersuchen sind. Dabei sollen auch elektronische Eigenschaften rekonstruierter Oberflächen mit denen der idealen Volumenterminierung verglichen werden. Weiterhin sind, aufbauend auf den bisherigen Untersuchungen von Sauerstoffleerstellen an den VxOy-Oberflächen, Untersuchungen der Reaktion kleiner Moleküle (z. B. CO, NO, kleine Kohlenwasserstoffe), insbesondere ihre Oxidation durch Oberflächensauerstoff, in Anwesenheit von Sauerstoffleerstellen geplant. Die Auswahl weiterer Molekülsysteme soll in Abstimmung mit den anderen Gruppen des SFB erfolgen. Die theoretischen Untersuchungen konzentrieren sich auf ab-initio-Dichtefunktionaltheorie-(DFT)-Methoden, wobei sich für die elektronische und vibronische Struktur lokaler Umgebungen des Substrats bzw. an seiner Oberfläche Clusterverfahren anbieten. Im vorliegenden Teilprojekt sollen auch neuere Verfahren zur Berechnung von Röntgen-Anregungsspektren angewandt werden, die u. a. im Teilprojekt entwickelt werden, um elektronische Anregungsprozesse aus dem Rumpfbereich von Sauerstoffzentren der Oxide zu beschreiben. Die theoretischen Ergebnisse erlauben im Vergleich mit experimentellen NEXAFS-Spektren, die in den Teilprojekten C1 und B2 gewonnen werden, eine genaue Analyse der Anregungsprozesse sowie die Unterscheidung von verschieden koordiniertem Sauerstoff in den Substraten.