GÓMEZ ELIZABETH DEL VALLE
Congresos y reuniones científicas
Título:
Adsorción de H y O sobre Cu(100): DFT, simulaciones Monte Carlo y percolación.
Autor/es:
GÓMEZ, ELIZABETH DEL VALLE; AVALLE, LUCÍA B.; GIMENEZ, M. CECILIA
Lugar:
La Plata, Buenos Aires
Reunión:
Congreso; 102a Reunión de la Asociación Fı́sica Argentina; 2017
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
El estudio del hidrógeno y oxígeno adsorbido sobre superficies metálicas representa un tema atractivo para la ciencia de las superficies desde hace tiempo, por lo que viene siendo investigado a través de diferentes métodos.
Se presenta un trabajo basado en el empleo de simulaciones Monte Carlo en los ensambles canónico y gran canónico y cálculos de primeros principios, para obtener un conocimiento más detallado de la adsorción de átomos de hidrógeno y oxígeno sobre Cu(100).
Los cálculos DFT se llevan a cabo utilizando el paquete Quantum-ESPRESSO. Se modela una celda p(3x3) con 5 láminas del metal para describir la adsorción de las especies atómicas (H u O) con diferente cantidad de primeros vecinos (1, 2, 3 y 4). Ası́ obtenemos la energı́a de adsorción de un átomo de H u O en función de la cantidad de primeros vecinos de su misma especie.
Las simulaciones Monte Carlo del presente estudio se complementan con los resultados obtenidos a partir de los cálculos DFT, donde se consideran los diferentes entornos posibles, dependiendo de la presencia de otros
átomos de H u O en los sitios de adsorción vecinos. De esta forma se obtienen isotermas de adsorción (grado de cubrimiento en función del potencial quı́mico), en el ensamble gran canónico.
Finalmente, se estudia la percolación de H y de O sobre la superficie de Cu(100). Para ello de realizan simulaciones de Monte Carlo en el ensamble canónico, de acuerdo a la dinámica de Kawasaki y, para cada grado de cubrimiento, se calcula la probabilidad de que el sistema percole, R(θ), para luego graficar R en función de θ. La probabilidad de percolación, R, se calcula contando el número de configuraciones en las cuales existe un cluster de percolación y dividiendo este número por el número de configuraciones totales consideradas. Estas curvas se realizan para diferentes tamaños de sistema, con el objeto de extrapolar el umbral de percolación para un sistema de tamaño infinito, obteniendo ası́ θ P para las condiciones dadas. Este estudio se realiza para diferentes
temperaturas, T , con el objeto de obtener un diagrama de fase de θ P en función de T, es decir una curva que separe las regiones percolantes de las no percolantes en el plano θ − T .
Se presenta un trabajo basado en el empleo de simulaciones Monte Carlo en los ensambles canónico y gran canónico y cálculos de primeros principios, para obtener un conocimiento más detallado de la adsorción de átomos de hidrógeno y oxígeno sobre Cu(100).
Los cálculos DFT se llevan a cabo utilizando el paquete Quantum-ESPRESSO. Se modela una celda p(3x3) con 5 láminas del metal para describir la adsorción de las especies atómicas (H u O) con diferente cantidad de primeros vecinos (1, 2, 3 y 4). Ası́ obtenemos la energı́a de adsorción de un átomo de H u O en función de la cantidad de primeros vecinos de su misma especie.
Las simulaciones Monte Carlo del presente estudio se complementan con los resultados obtenidos a partir de los cálculos DFT, donde se consideran los diferentes entornos posibles, dependiendo de la presencia de otros
átomos de H u O en los sitios de adsorción vecinos. De esta forma se obtienen isotermas de adsorción (grado de cubrimiento en función del potencial quı́mico), en el ensamble gran canónico.
Finalmente, se estudia la percolación de H y de O sobre la superficie de Cu(100). Para ello de realizan simulaciones de Monte Carlo en el ensamble canónico, de acuerdo a la dinámica de Kawasaki y, para cada grado de cubrimiento, se calcula la probabilidad de que el sistema percole, R(θ), para luego graficar R en función de θ. La probabilidad de percolación, R, se calcula contando el número de configuraciones en las cuales existe un cluster de percolación y dividiendo este número por el número de configuraciones totales consideradas. Estas curvas se realizan para diferentes tamaños de sistema, con el objeto de extrapolar el umbral de percolación para un sistema de tamaño infinito, obteniendo ası́ θ P para las condiciones dadas. Este estudio se realiza para diferentes
temperaturas, T , con el objeto de obtener un diagrama de fase de θ P en función de T, es decir una curva que separe las regiones percolantes de las no percolantes en el plano θ − T .
