CÁLCULOS AB-INITIO Y SIMULACIONES MONTE CARLO PARA EL ESTUDIO DEL HIDRÓGENO SOBRE SUPERFICIES METÁLICAS (100).

ELIZABETH DEL VALLE GÓMEZ; AVALLE, LUCÍA B.; M. CECILIA GIMÉNEZ

Carlos Paz, Córdoba

Congreso; IV Nanocórdoba; 2017

Universidad Nacional de Río Cuarto

El estudio del hidrógeno 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 [1].En este trabajo se realizan cálculos teóricos a nivel DFT en conjunto con el método de Monte Carlo para simular la difusión del hidrógeno atómico sobre Cu(100) y Ag(100).Se determinan las velocidades de difusión del hidrógeno adsorbido en forma atómica sobre las superficies en estudio, utilizando la teoría del funcional de densidad (DFT). Se tienen en cuenta diferentes entornos, dependiendo de la presencia de otros átomos de hidrógeno en los sitios de adsorción vecinos. Los diferentes entornos pueden afectar la velocidad de difusión del átomo estudiado.Para los cálculos DFT se utiliza la aproximación de gradiente generalizado (GGA) de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) para el funcional de intercambio y correlación y los códigos pwscf y pwneb, distribuidos con el paquete Quantum-ESPRESSO [2]. La superficie de los metales se modela en una celda computacional con condiciones de contorno periódicas. Primero, se calculan las energías de la adsorción del hidrógeno para tres sitios diferentes: top, bridge y hollow. Posteriormente, teniendo en cuenta que el sitio de adsorción preferencial para el hidrógeno en estas superficies es el hollow, se calculan las barreras de difusión utilizando el método de la banda elástica (NEB).Por otra parte, las diferentes energías de adsorción del átomo de hidrógeno con diferentes entornos calculadas con DFT se tienen en cuenta para realizar las simulaciones Monte Carlo canónico y gran canónico. Las simulaciones en el canónico se realizan de acuerdo con la dinámica de Kawasaki con el objetivo de estudiar los diferentes cubrimientos posibles.Referencias1. Z. Paál and P. G. Menon. Hydrogen Effects in Catalysis. Fundamentals and Practical Applications. Marcel Dekker, Inc., New York (1988). (libro)2. P. Giannozzi et al, Journal of Physics: Condensed Matter 21 (2009) 395502. (paper)