| Acknowledgement | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| Chapter 1. Introduction | 第21-38页 |
| 1.1 Background | 第21-22页 |
| 1.2 Surface structure | 第22-23页 |
| 1.3 Adsorption of diatomic gas with metal surface: H/Pd system | 第23-31页 |
| 1.3.1 Experimental works | 第24-28页 |
| 1.3.1.1 The influence of incident energy of the impinging molecules on the stickingprobability | 第25-26页 |
| 1.3.1.2 Adsorbate coverage effect on the sticking probability | 第26-28页 |
| 1.3.2 Theoretical works | 第28-31页 |
| 1.3.2.1 Early works | 第28-29页 |
| 1.3.2.2 Pre-covered surface | 第29-31页 |
| 1.4 Diffusion of diatomic gas with metal surface: H/Pd system | 第31-36页 |
| 1.4.1 Experimental works | 第32-33页 |
| 1.4.2 Theoretical works | 第33-36页 |
| 1.5 Our work objective | 第36-38页 |
| Chapter 2. Theoretical Approaches | 第38-59页 |
| 2.1 Electronic Structure | 第38-46页 |
| 2.1.1 Hamiltonian of a many-electron system | 第38页 |
| 2.1.2 BOA | 第38-39页 |
| 2.1.3 DFT | 第39-41页 |
| 2.1.3.1 Hohenberg-Kohn theorems | 第39-40页 |
| 2.1.3.2 Kohn-Sham equation | 第40-41页 |
| 2.1.3.3 Exchange-correction function | 第41页 |
| 2.1.4 VASP | 第41-42页 |
| 2.1.5 REBO model | 第42-46页 |
| 2.1.5.1 Formalism | 第43-45页 |
| 2.1.5.2 Database and fitting procedure | 第45-46页 |
| 2.2 MD Simulation | 第46-51页 |
| 2.2.1 Equations of atomic motion and numerical solution | 第47-48页 |
| 2.2.2 Thermostats | 第48-51页 |
| 2.2.2.1 Anderson thermostat: Stochastic Collision Method [148] | 第49页 |
| 2.2.2.2 Nosé-Hoover thermostat [149, 150] | 第49-50页 |
| 2.2.2.3 Berendsen thermostat [151] | 第50页 |
| 2.2.2.4 Langevin thermostat [152] | 第50-51页 |
| 2.3 Transition state theory | 第51-54页 |
| 2.3.1 Main ideas of TST | 第51页 |
| 2.3.2 Classical TST [153, 154] | 第51-53页 |
| 2.3.2.1 Original TST formula | 第52页 |
| 2.3.2.2 Harmonic TST | 第52-53页 |
| 2.3.3 Variational TST [87-89] | 第53页 |
| 2.3.4 Quantum TST | 第53-54页 |
| 2.4 Accelerated Molecular dynamics simulation | 第54-59页 |
| 2.4.1 Hyperdynamics method: Accelerated dynamics in a biased potential | 第55-56页 |
| 2.4.2 Defining the bias potential | 第56-59页 |
| Chapter 3. Coverage effect on reactivity can be more complicated than what you believe: H2dissociation on H-precovered Pd(111) | 第59-77页 |
| 3.1 Model and Method | 第59-61页 |
| 3.2 Effect of H-adatoms on H2 dissociation energetics along fcc-fcc path | 第61-69页 |
| 3.2.1 Preliminaries | 第61-63页 |
| 3.2.2 Poisoning sites | 第63-67页 |
| 3.2.3 Promoting sites | 第67-68页 |
| 3.2.4 Getting out from imbroglio by a smart sorting | 第68-69页 |
| 3.3 Effect of H-adatoms on H2 dissociation energetics along other paths | 第69-74页 |
| 3.3.1 bridge-top-bridge path | 第69-72页 |
| 3.3.2 fcc-top-hcp path | 第72-74页 |
| 3.4 Energetics versus statistics | 第74-76页 |
| 3.5 Conclusions | 第76-77页 |
| Chapter 4. Diffusion of H atom on Pd(111): MD simulation and TST | 第77-91页 |
| 4.1 Model and Methods | 第77-78页 |
| 4.2 Accuracy of the force field | 第78页 |
| 4.3 Macroscopic diffusion coefficient from Einstein formula | 第78-79页 |
| 4.4 Macroscopic diffusion coefficient from average hopping time | 第79-83页 |
| 4.5 Diffusion coefficient from TST | 第83-89页 |
| 4.5.1 Two-dimensional TST formula | 第83-84页 |
| 4.5.2 Diffusion coefficients with a single barrier | 第84-86页 |
| 4.5.3 Diffusion coefficients with two barrier from TST | 第86-89页 |
| 4.6 Conclusion | 第89-91页 |
| Chapter 5. Diffusion of H atom on Pd(111): Accelerated Molecular dynamics simulation | 第91-101页 |
| 5.1 The hyperdynamics method: the Bond-Boost potential | 第91-96页 |
| 5.1.1 Diffusion coefficient from the hyperdynamics method | 第92-94页 |
| 5.1.2 Problem for constructing the boost potential | 第94-96页 |
| 5.2 Our method | 第96-100页 |
| 5.2.1 Basic idea: Increase the kinetic Energy | 第96-97页 |
| 5.2.2 Testing the validity of our method | 第97-100页 |
| 5.3 Conclusions | 第100-101页 |
| Chapter 6. Conclusions and Perspectives | 第101-103页 |
| Appendix A: The summary of dissertation in Chinese | 第103-120页 |
| Reference | 第120-131页 |
| Publications | 第131页 |
