Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 17: Oberflächenreaktionen (I)

O 17.2: Vortrag

Dienstag, 28. März 2000, 11:30–11:45, H45

Tight-Binding-Molekulardynamiksimulationen von Reaktionen an Oberflächen — •Axel Groß — Physik-Department T30, Technische Universität München, 85747 Garching

Um Molekulardynamiksimulationen (MD) durchzuführen, benötigt man die Potentialgradienten für viele verschiedene Konfigurationen entlang der Trajektorien. Zwar kann die Potentialhyperfläche von einfachen Reaktionen an Oberflächen heutzutage detailliert mit Methoden der Dichtefunktionaltheorie (DFT) berechnet werden, die Berechnung der Trajektorien direkt mit Hilfe von DFT-Gradienten ist allerdings immer noch sehr rechenzeitaufwendig. Andererseits sind analytische Parametrisierungen, die schnelle MD-Simulationen ermöglichen, nicht flexibel genug, um eine gesamte Potentialhyperfläche anpassen zu können.

Neben der Darstellung der DFT-Potentialhyperflächen durch Neuronale Netze bietet sich die Parametrisierung mit Hilfe eines Tight-Binding-Hamiltonoperators an. Da Tight-Binding die quantenmechanische Natur der chemischen Bindung berücksichtigt, braucht man nur wenige Anpasspunkte, um die Potentialhyperfläche global mit zufriedenstellender Genauigkeit zu reproduzieren. Tight-Binding-Rechnungen sind immer noch rechenzeitaufwendig, da Matrizen diagonalisiert werden müssen, sie sind aber um zwei bis drei Größenordnungen schneller als DFT-Rechnungen. Erste Ergebnisse von MD-Simulationen zu der Adsorption von H₂/Pd(100) und O₂/Pt(111) werden vorgestellt.