最近几年，由于化工产业的大力发展，人们逐渐开始关注和研究气态原子、分子和金属固体表面的吸附和解离的相互作用。而在这些相互作用中，吸附和解离是涉及的最基本的相互作用。由于实验方法的操作复杂，且耗时耗力，因此，我们用理论的方法来对此进行深入的研究，是十分有必要的。本论文选择具有代表性的金属原子和气体原子以及双原子气态分子通过5－参数摩尔势的方法和在此基础上改进的LEPS势的理论方法对该体系进行研究。本论文的研究内容简述如下：本论文以面心立方晶格金属表面和气态原子、分子相互作用的体系作为探究究的目标，通过进行构造较为合理的吸附动力学表面模型，从而选出吸附体系较优的解析势函数，进而可以以此为基础，来对多体间的相互作用的本质原理进行探究。本论文的研究计划是先以简单的气态原子和金属表面的相互作用原理为研究的出发点，并在这基础之上，进一步研究双原子气态分子与固体金属表面的解离和吸附行为的机理。本实验室的长期的研究目标是要将该理论体系运用到对四原子气态分子和金属固体表面的相互作用的研究工作上，进而更广泛的应用到对多原子分子与金属表面的相互作用的研究。本实验室对气-固表面的相互作用已有十余年的研究经验，并且取得了较好的研究结果，是一个相对较完善的研究方法。并且在研究的过程当中，本实验室提出的研究方法——5参数摩尔势，即5-MP势的解析势函数法，曾对N-Ru、O-Pd、H-Ni等体系进行了研究，同时也应用于与实际情况更为相近的台阶面研究，都获得了与实验方法所得结果较为吻合的理论结果。不仅如此，在5-M P势的基础上推广的LEPS势方法，可以用来研究气态双原子分子在金属表面的相互吸附，并且可以获得较为详尽的临界点特性。本文选取了气态的H原子、S原子、O原子，应用5-M P势函数的研究方法，研究了上述气态原子在金属铝低指数面、铜低指数面、铑低指数面上的相互作用行为的研究。第一章主要概述对气体和固体表面吸附体系行为的研究的意义、国内外的研究现状、实验和理论的研究方法，并且具体描述了本文章所需要应用的基础的理论方法以及金属表面的簇合物模型图。第二章应用5-参数摩尔势，即5-MP势函数的理论方法，分别对H-Al、S-Cu、S-Rh低指数平坦表面的吸附和解离机理做了系统全面的研究。第三章应用5-参数摩尔势的理论方法对O-Ag(211)(410)（997）台阶缺陷面体系做了具体研究，并且利用在5-MP势函数的基础之上推广改进的LEPS势函数的理论方法对O2-Ag低指数平坦面的吸附行为做了较为详尽的研究。本论文的主要成果：1、H-Al（100）（110）（111）体系：氢-铝(100)表面吸附体系存在着三种不等价的吸附位，它们分别是桥位和顶位的稳定的表面吸附态，以及四重洞位为该平坦面的表面扩散过渡态；对氢-铝(110)表面吸附体系，顶位和短桥位为该表面的稳定吸附态，三重洞位为该表面的扩散过渡态。本文还推断出氢原子是最先在顶位进行吸附，然后伴随着覆盖度的逐渐加大，再去吸附短桥位；对氢-铝(111)表面吸附体系，共有四种不等价的临界点，顶位和桥位是该表面的稳定吸附态，三重洞位fcc位和hcp位是该表面的扩散过渡态。2、S-Cu（100）（110）（111）体系：硫原子在Cu(100)低指数平坦面共有三种不等价的吸附位，其中最稳定吸附位为洞位H位。对于（110）面共有三种不等价的吸附位，其中最稳定吸附位为洞位，对于（111）面，共有三种不等价吸附位，最稳定的吸附位为H位，而且是以相同的几率的在hcp三重位和fcc三重位上吸附。3、S-Rh（100）（110）（111）体系：硫原子在Rh(100)低指数平坦面上共有三种不等价的临界点，分别是顶位T、桥位B以及四重洞位H。硫原子在Rh(110)低指数平坦面共有四种不等价的临界点，分别为四重洞位为硫原子表面吸附态，短桥位和长桥位为硫原子在该面的扩散过渡态，顶位为硫原子在该面的扩散的极大点。硫原子在Rh(111)面共有四种不等价的临界点，表面吸附位有两个，分别是fcc三重洞位和hcp三重洞位，表面的扩散过渡态有一个即桥位，表面的扩散极大点也有一个即顶位。4、O-Ag（410）（211）（997）体系：在Ag(410)台阶缺陷表面共有三种四个氧原子吸附位。一类是四重LB位，它位于台面底部；另一类是二重的台阶－边棱位B，它位于台阶顶部的；还有一类是四重的两个洞位H1位以及H2位，它们位于台阶的中部。而最稳定的吸附位是四重LB位。同时，我们也发现台阶的存在对吸附物的吸附起着很大的作用，但当台阶的距离逐渐变大时这种影响也将会越来越小直至消失。对于O-Ag(211)和O-Ag(997)体系，我们认为实验上在Ag(111)平坦低指数面测得的27.3 meV[5]，30 meV[6]反常的低频振动频率，它们可能是氧原子在银(111)台面上由于受到邻近的三重稳定吸附洞位上稀疏台阶的作用而产生的低频振动，而不是氧原子在银(111)平坦低指数表面的低频振动。5、O2-Ag（100）（110）（111）体系：在Ag(100)低指数面，共得到了两个表面吸附态，分别是洞位H位和桥位B位。在Ag(110)低指数面，共得到了三个表面吸附态，分别是y方向的长桥位，以及四重洞位的x方向和y方向。在Ag(111)低指数面，共得到了一个表面吸附态即桥位B位。