Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2015, выпуск 10 » Статья стр. 1873
>>>
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.
PDF версия
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".
  1. N.E. Paton, J.C. Williams. Hydrogen in Metals / Eds I.M. Bernstein, A.W. Thompson. Am. Soc. Met. Metals Park. OH. (1974). 409 p
  2. Водород в металлах / Под ред. Г. Алефельда, И. Фёлькля. Мир, М. (1981). Т. 1. 480 c
  3. K.M. Mackay. Hydrogen compounds of the metallic elements. E \& F.N. Spon LTD, London. (1966). 244 p
  4. V.L. Moruzzi, J.F. Janak, A.R. Williams. Calculated Electronic Electronic Properties of Metals. Pergamon, N. Y. (1978). 188 p
  5. O. Jepsen. Phys Rev. B. 12, 2988 (1975)
  6. T. Asada, K. Terakura. J. Phys. F 12, 1387 (1982)
  7. P. Blaha, K. Schwarz, P.H. Dederichs. Phys. Rev. B 38, 9368 (1988)
  8. I. Bakonyi, H. Ebert, A.I. Liechtenstein. Phys. Rev. B 48, 11 (1993)
  9. D.A. Papaconstantopoulos, A.C. Switendick. J. Less-Common. Met. 103, 317 (1984)
  10. M. Gupta. Solid State Commun. 29, 47 (1979)
  11. С.Е. Кулькова, О.Н. Мурыжникова, И.И. Наумов. ФТТ 41, 1922 (1999)
  12. C. Domain, R. Besson, A. Legris. Acta Mater. 50, 3513 (2002)
  13. D. Connetable, J. Huez, E. Andrieu, C. Mijoule. J. Phys.: Cond. Matter. 23, 405 401 (2011)
  14. Q.M. Hu, D.S. Xu, R. Yang, D. Li. Phys. Rev. B 66, 064 201 (2002)
  15. X.L. Han, Q. Wang, D.L. Sun, T. Sun, Q. Guo. Int. J. Hydrogen Energy 34, 3983 (2009)
  16. J.F. Miller, D.G. Westlake. Trans. Jpn. Inst. Met. (Suppl.) 21, 153 (1980)
  17. C. Korn, D. Teitel. Phys. Status Solidi A 44, 755 (1977)
  18. H. Chou, T.J. Rowland. Phys. Rev. B 45, 11 590 (1992)
  19. Y.J. Li, S.E. Kulkova, Q.M. Hu, D.I. Bazhanov, D.S. Xu, Y.L. Hao, R. Yang. Phys. Rev. B 76, 064 110 (2007)
  20. G. Lee, J.S. Kim, Y.M. Koo, S.E. Kulkova. Int. J. Hydrogen Energy 27, 403 (2002)
  21. T. Matsumoto. J. Phys. Soc. Jpn. 42, 1583 (1977)
  22. H.L. Skriver. The LMTO Method. Springer-Verlag, Berlin. (1983). 282 p
  23. R. Hempelmann, D. Richter, B. Stritzker. J. Phys. F 12, 79 (1982)
  24. R. Khoda-Bakhsh, D.K. Ross. J. Phys. F 12, 15 (1982)
  25. R. Griessen. Phys. Rev. B 38, 3690 (1988)
  26. Q. Xu, A. Van der Ven. Phys. Rev. B 76, 064 207 (2007)
  27. M.H. Kang, J.W. Wilkins. Phys. Rev. B 41, 10 182 (1990)
  28. P.E. Blochl. Phys. Rev. B 50, 17 953 (1994)
  29. G. Kresse, J. Joubert. Phys. Rev. B 59, 1758 (1999)
  30. G.P. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 49, 14 251 (1994)
  31. G. Kresse, J. Furthmuller. Comput. Mater. Sci. 6, 15 (1996)
  32. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  33. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 5188 (1976)
  34. Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела. Мир, Москва. (1979). 399 с
  35. S.S. Pan, M.L. Yeater, M.E. Moore. Trans. Am. Nucl. Soc. 9, 495 (1966)
  36. W. Drexel, A. Murani, D. Tocchetti, W. Kley, J. Sosnowka, D.K. Ross. J. Phys. Chem. Solids 37, 1135 (1976)
  37. R. Caputo, A. Alavi. Mol. Phys. 101, 1781 (2003)
  38. Ю.М. Коротеев, О.В. Лопатина, И.П. Чернов. ФТТ 56, 973 (2014)
  39. http://www.flapw.de
  40. Ю.М. Коротеев, О.В. Лопатина, И.П. Чернов. Изв. вузов. Физика 55, 276 (2012)
  41. A.Y. Lozovoi, A.T. Paxton. Phys. Rev. B77, 165 413 (2008)
  42. H. Wu. Oxygen diffusion through titanium and other hcp metals. Ph.D. Thesis. University of Illinois, Urbana (2013). 75 p
  43. С.Е. Кулькова, А.В. Бакулин, С.С. Кульков, С. Хокер, З. Шмаудер. ЖЭТФ 142, 520 (2012)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme