《表1 CO, NO, NO2, SO2, O2和H2S吸附于Cd G最稳定构型的吸附能 (Ea) 、吸附长度 (d) 及基底到各分子的电荷转移 (c)》

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《气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究》

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接下来，研究了CO、NO、NO2、SO2、O2和H2S在CdG基底上的吸附行为。建模时，考虑到各气体分子在Cd上不同方向的吸附，根据吸附能的最大值和吸附体系能量最低值，确定了最稳定的吸附结构，如图2所示。通常情况下，当Ea大于0.200 eV，两原子间成键的距离小于0.300 nm，则认为发生化学吸附[32]。表1给出了各吸附构型的吸附能Ea，吸附长度d及电荷转移量c。由吸附能和吸附长度得知，各气体分子与基底均属于化学吸附，同时与Cd原子键合，形成Cd-X键（X表示O、C、N、S原子）；较大的电荷转移量表明基底与气体分子间的相互作用很强。另外，每个气体分子吸附对应的最稳定吸附构型与CdG结构相比较，Cd原子与最近C原子之间的高度（hCd-C）增加，气体分子的键长（hd）拉长。例如，对于具有最大吸附能的NO2@CdG结构，吸附NO2分子后，hCd-C和hd分别延伸了8.840%和4.590%。这表明，气体分子的化学吸附可以使它们的结构发生变化。