【其他论文】β-Ga₂O₃ 中由氧空位驱动的氢吸附：针对传感应用的密度泛函理论（DFT）与原子间相互作用动力学（AIMD）联合研究

        由印度皮拉尼比尔拉理工学院的研究团队在学术期刊 International Journal of Hydrogen Energy 发布了一篇名为 Oxygen vacancy-driven hydrogen adsorption in β-Ga₂O₃: A combined DFT and AIMD Investigation for sensing applications（β-Ga₂O₃ 中由氧空位驱动的氢吸附：针对传感应用的密度泛函理论（DFT）与原子间相互作用动力学（AIMD）联合研究）的文章。

摘要

        氧空位对宽禁带氧化物中的气体吸附和电子行为具有显著影响，但特定空位环境对 H₂ 与单斜晶系 β-Ga₂O₃ 相互作用的影响尚不明确。在本研究中，利用密度泛函理论（DFT）和从头算分子动力学（AIMD）方法，研究了 H₂ 在含氧缺位 β-Ga₂O₃ 上的吸附行为，该材料具有两个非等效的空位位点，且每个位点存在两种吸附几何构型。结果显示出明显的位点依赖性响应：一个空位位点表现出更强的 H₂ 结合力、更强的对空位相关电子态的抑制作用以及更大的动力学限制，而另一个位点则表现出更弱的耦合和更高的分子迁移率。本研究的关键创新之处在于进行了位点分辨的比较，结果表明，是空位几何构型决定了吸附强度、缺陷态调制以及热行为，而非仅空位本身。这些发现为基于 β-Ga₂O₃ 材料的氢气传感缺陷工程提供了原子级见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2026.156474