Development and applications of DFT methodologies for the simulation of core spectra of molecules adsorbed on surfaces

Questo documento riporta risultati di calcoli DFT di rilassamenti periodici e di spettri NEXAFS di core su soglia K per taluni sistemi di stato solido attraverso l'utilizzo di una metodologia computazionale ibrida. Appropriati modelli di cluster di tali rilassamenti vengono presi in considerazione per il calcolo degli spettri NEXAFS a livello finito in uno schema di approccio a orbitali molecolari. Il problema a cui ci si indirizza nella fattispecie riguarda la spettroscopia di molecole adsorbite su superfici. La prima parte del lavoro si focalizza sul calcolo di spettri NEXAFS K-edge di molecole di etilene e piridina adsorbite su superficie di silicio Si(100), rispettivamente ai livelli C1s e N1s/C1s per varie polarizzazioni del fascio di sincrotrone incidente, considerando differenti geometrie di adsorbimento in entrambi i casi. Nella seconda parte, viene fatta una scelta differente per cambiare la natura della superficie adsorbente, passando ad Ag(110) e Au(111) con vari addotti di ossigeno molecolare e di 1,4-paradiaminobenzene rispettivamente. Similmente al caso precedente, si effettuano simulazioni DFT di spettri NEXAFS ai livelli O1s e N1s per varie polarizzazioni del fascio di sincrotrone incidente. In tutti i casi si cerca di ottenere il miglior accordo con gli esperimenti considerati. I nostri studi mostrano una ragionevole convergenza degli spettri angolo-risolti calcolati con le loro controparti sperimentali e portano a concludere l'utilità  di questo approccio computazionale nella definizione della geometria pi๠probabile dell'adsorbato sulla superficie considerata.