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气态分子与表面相互作用动力学正引起越来越多的化学家和物理学家的共同兴趣。特别是氧在Ag表面的吸附,过去一直是人们广泛研究的课题。而氧原子在Cu表面的化学吸附结构也曾一度成为所有吸附相结构中研究最多的一种。本论文通过构造气态原子一表面相互作用势,对O-Ag,O-Cu体系进行了全面的研究,为气态双原子分子—表面相互作用的研究铺平了道路。其中,对于O-Ag,O-Cu台阶面体系的研究具有重要的实践意义。本论文还构造了气态三原子分子H2O相互作用解析势,并利用其获得了基态H2O分子的平衡性质以及H2O分子通道反应的性质。为进一步的气态三原子分子—表面相互作用研究奠定了基础,同时增强了人们对解决多原子分子与表面相互作用问题的信心。 第一章的主要内容是详细介绍了本论文研究所要用到的基本理论和表面簇合物模型。本论文第二章中,利用我们提出的5参数Morse势(简称5-MP)方法,对O-Ag(100),(110),(111)平坦表面体系进行了全面系统的研究。为帮助人们更加全面详细地了解这一重要体系提供了可能。对于O原子在Ag(111)面上的吸附,实验上测得的反常的低频振动30meV,我们的计算结果预言是由于(111)面上的稀疏台阶对O原子吸附态的影响所致。O-Ag(211),(997),(410)台阶缺陷表面体系的研究也取得了较好的计算结果。有关O-Cu三个低指数平坦表面和O-Cu(211),(410),(311)台阶缺陷表面体系的研究收录于第三章中。 为了构造气态三原子分子—表面相互作用的解析势,我们必须首先构造出合理的气态三原子分子之间相互作用的势函数。对于多原子分子与表面的相互作用也是同样的道理。我们提出了两体扰动势的概念。基本思想是将多体相互作用分解为多个两体相互作用之和。而两体相互作用中每一对原子之外的原子都是该对原子的扰动原子,两体之间的相互作用可以用Morse势或其他形式的对势表达,扰动原子与该对原子的作用通过在两体势表达式中加上扰动项来体现。如此,就得到了两体扰动势;相应地,多体势可通过求和得到。本论文第四章中,我用两体扰动势成功构造了气态三原子分子H2O相互作用的势函数,并利用这一解析势对气态H2O通道反应进行了模拟计算。本文所获得的基态H2O分子的平衡性质以及通道反应的性质与实验测量获得的结果非常得接近,优于其它的理论方法以及我们以前的计算结果。在以往的研究中,我们用两体扰动势处理气态三原子分子CO2也曾获得令人满意的结果。