Вышедшие номера
Взаимодействие водорода с примесями в металлах IVB группы
Спиридонова Т.И.1, Бакулин А.В.2,3, Кулькова С.Е.2,3
1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия
2Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия
3Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: kulkova@ispms.tsc.ru
Поступила в редакцию: 5 марта 2015 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2015 г.

Методом проекционных присоединенных волн (PAW) в рамках теории функционала электронной плотности (DFT) изучена энергетика связи водорода с металлами IVВ группы, а также взаимодействие водорода с примесями 3d-переходных и простых металлов (Al, Gа, Si, Ge). Установлено, что растворимость водорода в Ti, Zr и Hf увеличивается при их легировании металлами середины 3d-периода. Анализируется взаимосвязь между энергией взаимодействия водорода с примесью, искажениями решетки и электронной структурой исследуемых систем. Показано, что примеси не влияют на предпочтительность позиций сорбции водорода в титане, но могут изменять ее в цирконии и гафнии. Анализируется влияние примеси и водорода на электронную структуру металлов. Полученные результаты показали, что в изученных металлах взаимодействие водорода с примесями переходных и простых металлов определяются разными механизмами: притяжение водорода примесями переходных металлов обусловлено размерным эффектом, тогда как отталкивание водорода простыми металлами может быть связано с электронными факторами. Работа выполнена в рамках проекта III.23.1.1. ИФПМ СО РАН и содержит результаты, полученные в ходе выполнения проекта (N 8.1.02.2015), в рамках Программы Научный фонд им. Д.И. Менделеева Томского государственного университета".