Modelowanie adsorpcji w układach metal-tlenek
Tematem pracy doktorskiej była symulacja procesu formowania tlenku na powierzchni Fe(001) oraz zbadanie procesu tworzenia warstwy granicznej pomiędzy tlenkiem i metalem. Proces ten może odbywać się na wiele sposobów. Do zbadania tego procesu zamodelowana została adsorpcja MgO oraz wzrost FeO, dla których podłożem była czysta powierzchnia Fe(001). Model formowania MgO został zrealizowany na dwa sposoby. Pierwszy polegał na adsorpcji cząsteczek MgO. W drugim adsorbowane były pojedyncze atomy O i Mg według dwóch różnych scenariuszy. Pierwszy zakładał utlenienie powierzchni Fe(001), a następnie adsorpcję atomów Mg na podłożu O/Fe(001). W drugim, powierzchnia Fe(001) pokryta została magnezem, po czym otrzymana struktura została utleniona. Wszystkie rozważane modele prowadzą do struktury MgO/Fe(001). Obliczenia wskazują na formowanie się nieutlenionego przejścia pomiędzy warstwami MgO i Fe. Dla wszystkich rozważanych modeli, zbadane zostały zmiany strukturalne zachodzące podczas procesu adsorpcji, struktura elektronowa oraz właściwości magnetyczne układu Mg0/Fe(001). Z kolei model wzrostu FeO na powierzchni Fe(001) polegał na adsorpcji kolejnych warstw żelaza, a następnie ich utlenieniu. W rezultacie, otrzymana została stabilna faza FeO. Obliczenia wykazały duży wpływ tlenu na strukturę elektronową i magnetyzm żelaza.
Modeling of the adsorption in the metal-oxide systems
The topic of the PhD thesis was simulation of the adsorption of the oxide layer on the Fe(001) surface and investigation of the interface formation between the oxide and metallic layer. Adsorption of the MgO molecules on the Fe(001) surface and deposition of the FeO layers on the clean Fe(001) surface were carried out to investigate the process of formation of the oxide layer. The MgO formation was carried out in two ways. In the first model, MgO molecules were adsorbed on the clean Fe(001) surface. In the second, single O and Mg atoms were deposited on the iron substrate according to two different scenarios. In the first scenario, the Mg atoms were adsorbed on the. Fe(001) surface with preadsorbed O atoms. In the second scenario, metallic Mg preadsorbed on the Fe(001) surface was oxidized. All models led to the formation of the Mg0/Fe(001) structure. The calculation results indicate the formation of the nonoxidized interface. For all models, changes of the structural, electronic and magnetic properties of the Mg0/Fe(001) system were investigated. The FeO deposition was realized by adsorption of the successive Fe layers, which were then oxidized. As a result, a stable FeO phase was received. The calculations showed a strong influence of oxygen on the electronic structure and magnetism of the iron surface.
