Ab initio study of the low-index non-polar Zinc oxide surfaces in contact with water
- Die Adsorption von Wasser an Zinkoxid (10\(\bar{1}\)0) und (11\(\bar{2}\)0) Einkristalloberflächen wurde mit Dichtefunktional Theorie (DFT) und ab initio Thermodynamik untersucht. Die systematische Suche nach Adsorbatstrukturen ergab neuartige Aggregate: leiterförmige lineare Ketten besitzen auf beiden Oberflächen die höchste Adsorptionsenergie bei Bedeckungen von 0-1 ML und bei 2 ML bildet sich eine honigwabenförmige Schicht auf der (10\(\bar{1}\)0) Oberfläche mit Fehlordnung der Protonen. Während isolierte Wassermoleküle bevorzugt undissoziiert adsorbieren, begünstigen intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen Dimere mit 50% Dissoziation. Für das \(\it P,T\)-Phasendiagramm wurden Phononen und Konfigurationsentropie berücksichtigt. Wasser kondensiert nach dem Stranski-Krastanov-Mechanismus. In Gegenwart von Wasser wachsen unter Gleichgewichstsbedingungen hexagonal prismatische Kristalle wegen bevorzugter Adsorption an der (10\(\bar{1}\)0) Oberfläche, während ohne adsorbiertes Wasser 12-seitige Prismen stabil sind.
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| Author: | Stephane KenmoeGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-50426 |
| Subtitle (English): | from single molecules to multilayers |
| Referee: | Jörg NeugebauerGND, Ralf DrautzORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2016/12/04 |
| Date of first Publication: | 2016/12/04 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie |
| Date of final exam: | 2015/10/20 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Physik und Astronomie |
| GND-Keyword: | Dichtefunktionalformalismus; Thermodynamik; Entropie; Phasendiagramm; Wulff-Konstruktion |
| Institutes/Facilities: | Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf |
| Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Physik |
| faculties: | Fakultät für Physik und Astronomie |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
