Особенности взаимодействия водорода с никелем: расчеты из первых принципов

Abstract

В работе проведено теоретическое изучение особенностей взаимодействия водорода с никелем и вычислены профили диффузионных барьеров и температурная зависимость коэффициентов диффузии водорода в никеле. Получено что при относительных концентрациях водорода в никеле X = H/Ni < 1,0 атомам Н энергетически более выгодно занимать октаэдрические междоузлия. Установлено, что наименьшие барьеры диффузии водорода в решетке никеля наблюдаются между октаэдрическими и тетраэдрическими междоузлиями: при переходе из тетра- в октаэдрическое междоузлие барьер составляет 0,22 эВ, а в обратном направлении – 0,60 эВ.

A theoretical study of the features of the interaction of hydrogen with nickel was carried out, and the profiles of diffusion barriers and the temperature dependence of the diffusion coefficients of hydrogen in nickel were calculated. It was obtained that at relative concentrations of hydrogen in nickel X = H / Ni <1.0, it is energetically more advantageous for the H atoms to occupy octahedral interstices. It has been established that the smallest diffusion barriers of hydrogen in the nickel lattice are observed between the octahedral and tetrahedral interstices: the barrier for transition from tetra- to octahedral interstices is 0.22 eV, and for the opposite direction is 0.60 eV.