Alkali metal doping of MgO: Mechanisms of formation of paramagnetic surface centers

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 107, Issue 33, 2003, Pages 8498-8506

  Brazzelli, Silvia ^a   Di Valentin, Cristiana ^a   Pacchioni, Gianfranco ^a   Giamello, Elio ^b   Chiesa, Mario ^b  

^a UNIVERSITY OF MILANO BICOCCA   (Italy)

^b UNIVERSITY OF TURIN   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION; ALKALI METALS; CHARGE TRANSFER; DEFECTS; DOPING (ADDITIVES); ELECTRON TRAPS; MORPHOLOGY; NEGATIVE IONS; OXIDES; PROBABILITY DENSITY FUNCTION;

ISOTROPIC HYPERFINE COUPLING CONSTANTS; OXYGEN VACANCY; VALENCE ELECTRON;

MAGNESIA;

EID: 0042788956     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0341321     Document Type: Article

References (82)

1. Freund, H.-J. Surf. Sci. 2002, 500, 271.
2. Lambert, R. M.;Pacchioni, G., Eds. Chemisorption and Reactivity on Supported Clusters and Thin Films; NATO ASI Series E; Kluwer: Dordrecht, 1997: Vol. 331.
3. (a) Onishi, H.; Egawa, C.; Aruga, T.; Iwasawa, Y. Surf. Sci. 1987, 191, 479.
4. (b) Brause, M.; Ochs, D.; Gunster, J.; Mayer, T.; Braun, B.; Puchin, V.; Maus-Friedrichs, W.; Kempter, V. Surf. Sci. 1997, 383, 216.
5. (c) Kendelewicz, T.; Liu, P.; Brown, G. E.; Nelson, E. J.; Pianetta, P. Surf. Sci. 1996, 352, 451.
6. (d) Snyder, J. A.; Jaffe, J. E.; Gutowski, M.; Lin, Z.; Hess, A. C. J. Chem. Phys. 2000, 112, 3014.
7. Pacchioni, G. In: The Chemical Physics of Solid Surfaces-Oxide Surfaces; Woodruff, P., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 2000; Vol. 9, pp 94-135.
8. Pacchioni, G. Surf. Rev. Lett. 2000, 7, 277.
9. He, J.; Moller, P. Chem. Phys. Lett. 1986, 129, 13.
10. Kubo, M.; Miura, R.; Yamauchi, R.; Vetrivel, R.; Miyamoto, A. Appl. Surf. Sci. 1995, 89, 131.
11. Hu, A.; Neyman, K. M.; Staufer, M.; Belling, T.; Gates, B. C.; Rösch, N. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4522.
12. Bogicevic, A.; Jennisom, D. R. Surf. Sci. 1999, 437, L741.
13. Sanchez, A.; Abbet, S.; Heiz, U.; Schneider, W.-H.; Häkkinen, H.; Barnett, R. N.; Landman, U. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 9573.
14. Zhukovskii, Y. F.; Kotomin, E. A.; Jacobs, P. W. M.; Stoneham, A. M.; Harding, J. H. J. Phys.: Condens. Matter 2000, 12, 55.
15. Goellner, J. F.; Neyman, K. M.; Mayer, M.; Nörtërmann, F.; Gates, B. C.; Rösch, N. Langmuir 2000, 16, 2736.
16. Abbet, S.; Sanchez, A.; Heiz, U.; Schneider, W.-D.; Ferrari, A. M.; Pacchioni, G.; Rösch, N. J. Am. Chem. Soc. 2000, 112, 3453.
17. Zhukovskii, Y. F.; Kotomin, E. A.; Jacobs, P. W. M.; Stoneham, A. M. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 1256.
18. Stracke, P.; Krischok, S.; Kempter, V. Surf. Sci. 2001, 473, 86.
19. Giordano, L.; Goniakowski, J.; Pacchioni, G. Phys. Rev. B 2001, 64, 075417.
20. Abbet, S.; Riedo, E.; Brune, H.; Heiz, H.; Ferrari, A. M.; Giordano, L.; Pacchioni, G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 6172.
21. Abbet, S.; Heiz, U.; Häkkinen, H.; Landman, U. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 5950.
22. Kim, Y. D.; Stulz, J.; Wei, T.; Goodman, D. W. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6827.
23. Bogicevic, A.; Jennison, D. R. Surf. Sci. Lett. 2002, 515, L481.
24. Yang, Z.; Wu, R.; Zhang, Q.; Goodman, D. W. Phys. Rev. B 2002, 65, 155407.
25. Lopez, N.; Paniagua, J. C.; Illas, F. J. Chem. Phys. 2002, 117, 9445.
26. Moseler, M.; Häkkinen, H.; Landman, U. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 176103.
27. Pacchioni, G.; Ferrari, A. M.; Giamello, E. Chem. Phys. Lett. 1996, 255, 58.
28. Chiesa, M.; Giamello, E.; Paganini, M. C.; Pacchioni, G.; Soave, R.; Murphy, D. M.; Sojka, Z. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 497.
29. Tench, A. J.; Nelson, R. L. J. Colloid Interface Sci. 1968, 26, 364.
30. Tench, A. J. Surf. Sci. 1971, 25, 625.
31. Scorza, E.; Birkenheuer, U.; Pisani, C. J. Chem. Phys. 1997, 107, 9645.
32. Sharma, R. R.; Stoneham, A. M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1976, 2, 913.
33. Gibson, A.; Haydock, R.; LaFemina, J. P. Phys. Rev. B 1994, 50, 2582.
34. Kantororovich, L. N.; Holender, J. M.; Gillan, M. J. Surf. Sci. 1995, 343, 221.
35. Castanier, E.; Noguera, C. Surf. Sci. 1996, 364, 1.
36. Finocchi, F.; Goniakowski, J.; Noguera, C. Phys. Rev. B 1999, 59, 5178.
37. Pisani, C.; Corà, F.; Dovesi, R.; Orlando, R. J. Elec. Spectrosc. 1994, 96, 1.
38. Ferrari, A. M.; Pacchioni, G. J. Phys. Chem. 1995, 99, 17010.
39. Susko, P. V.; Shluger, A. L.; Catlow, C. R. A. Surf. Sci. 2000, 450, 153.
40. Pacchioni, G.; Pescarmona, P. Surf. Sci. 1998, 412/413, 657.
41. Ilas, F.; Pacchioni, G. J. Chem. Phys. 1998, 108, 7835.
42. Sousa, C.; Pacchioni, G.; Illas, F. Surf. Sci. 1999, 429, 217.
43. Giamello, E.; Paganini, M. C.; Murphy, D.; Ferrari, A. M.; Pacchioni, G. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 971.
44. Paganini, M. C.; Chiesa, M.; Giamello, E.; Coluccia, S.; Martra, G.; Murphy, D. M.; Pacchioni, G. Surf. Sci. 1999, 421, 246.
45. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
46. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
47. Pacchioni, G.; Ferrari, A. M.; Marquez, A. M.; Illas, F. J. Comput. Chem. 1997, 18, 617.
48. Cundari, T. R.; Stevens, W. J. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5555.
49. Winter, N. W.; Pitzer, R. M. J. Chem. Phys. 1988, 89, 89.
50. Nygren, M. A.; M. Peterson, L. G.; Barandiaran, Z.; Seijo, L. J. Chem. Phys., 1994, 100, 2010.
51. Meijas, J. A.; Marquez, A. M.; Fernandez Sanz, J.; Fernandez-Garcia, M.; Ricart, J. M.; Sousa, C.; Illas, F. Surf. Sci. 1995, 327 59.
52. Stevens, W. J.; Basch H.; Krauss, M. J. J. Chem. Phys. 1984, 81, 6026.
53. Ferrari, A. M.; Soave, R.; D'Ercole, A.; Pisani, C.; Giamello, E.; Pacchioni, G. Surf. Sci. 2001, 479, 83.
54. Frisch, M. J. et al., Gaussian 98, Revision A.6; Gaussian Inc.; Pittsburgh, PA, 1998.
55. Sushko, P. V.; Shluger, A. L.; Baetzold, R. C.; Catlow, C. R. A. J. Phys.: Condens. Matter 2000, 12, 8257.
56. Dennis, J. E.; Sabel, R. Numerical Methods for Unconstrained Optimization and Nonlinear Equations; Prentice-Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1983.
57. Francl, M. M.; Petro, W. J.; Hehre, W. J.; Binkley, J. S.; Gordon, M. S.; De Frees, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654.
58. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257.
59. Ricci, D.; Di Valentin, C.; Pacchioni, G.; Sushko, P. V.; Shluger, A. L.; Giamello, E. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 738.
60. The atomic polarizability, α, has been computed from the induced dipole moment in the presence of a uniform electric field, according to the formula μ = αF.
61. CRC Handbook of Chemistry and Physics; CRC Press: Boca Raton, FL, 1998.
62. Koh, A. K.; Miller, D. J. Atomic Data and Nucl. Data Tables 1985, 33, 235.
63. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553.
64. Casida, M. E.; Jamorski, C.; Casida, K. C.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4439.
65. Stratmann, R.E.; Scuseria, G.; Frisch, M. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8218.
66. Görling, A.; Heinze, H. H.; Ruzankin, S. P.; Staufer, M.; Rösch, N. J. Chem. Phys. 1999, 110, 2785.
67. Raghavachari, K.; Ricci, D.; Pacchioni, G. J. Chem. Phys. 2002, 116, 825.
68. Weil, J. A.; Bolton, J. R.; Wertz, J. E. Electron Paramagnetic Resonance; John Wiley & Sons: New York, 1994.
69. Neyman, K. M.; Vent, S.; Pacchioni, G.; Rösch, N. Nuov. Chim. 1997, 19, 1743.
70. Yudanov, I.; Pacchioni, G.; Neyman, K.; Rösch, N. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2786.
71. Alfonso, D. R.; Jaffe, J. E.; Hess, A. C.; Gutowski, M. Surf. Sci. 2000, 466, 111.
72. Ferrari, A. M.; Pacchioni, G. J. Phys. Chem. 1996, 100, 9032.
73. Giamello, E.; Ferrero, A.; Coluccia, S.; Zecchina, A. J. Phys. Chem. 1991, 95, 9385.
74. Giamello, E.; Murphy, D.; Ravera, L.; Coluccia, S.; Zecchina, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994, 90, 3167.
75. Murphy, D.; Giamello, E. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15172.
76. Chiesa, M.; Paganini, M. C.; Giamello, E.; Murphy, D. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10457.
77. Ojamäe, L.; Pisani, C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 10984.
78. Ricci, D.; Pacchioni, G.; Sushko, P. V.; Shluger, A. L. J. Chem. Phys. 2002, 117, 2844.
79. Sushko, P. V.; Gavartin, J. L.; Shluger, A. L. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2269.
80. Jen, C. K.; Bowers, V. A.; Cochran, E. L.; Foner, S. N. Phys. Rev. 1962, 126, 1749.
81. Jones, R.; Howard, J. A.; Joly, H. A.; Edwards, P. P.; Singer, R. J. Magn. Reson. Chem. 1995, 33, S98.
82. Logan, D. E. J. Chem. Phys. 1987, 86, 234.