Kinetic Barriers of the Phase Transition in the Oxygen Chemisorbed Cu(110)-(2 × 1)-O as a Function of Oxygen Coverage
Source abstract
Abstract
Oxygen chemisorption induced surface reconstructions are widely observed, but the atomic processes leading to transitions among oxygen chemisorbed phases are largely unknown. Using ab initio molecular dynamics and density-functional theory, we study the kinetic process of the Cu(110)-(2 × 1) → c (6 × 2) phase transition upon increasing oxygen surface coverage. We show that the phase transition involves initially Cu–O dimer and Cu–O–Cu trimer formation with a kinetic barrier of ∼0.13 eV, followed by a barrierless process of forming a four Cu–O–Cu–O chains configuration that transitions to the c (6 × 2) reconstruction via concerted movement of three Cu atoms with an associated energy barrier of ∼1.41 eV. The larger kinetic barrier is suggested as the origin of the kinetic hindrance that is inferred from the significant discrepancy between the experimentally observed temperature and pressure dependent (2 × 1) → c (6 × 2) phase transition and the equilibrium thermodynamics prediction.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Copper-based nanomaterials and applications · Copper Interconnects and Reliability · Semiconductor materials and devices
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Mechanical Engineering and Materials Science, University of Pittsburgh, Pittsburgh, Pennsylvania 15261, United States
Funding
Basic Energy Sciences
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