Расчеты из первых принципов атомной и электронной структуры системы Ni-H

Abstract

В работе выполнены самосогласованные расчеты полной энергии чистого никеля и системы Ni-H, с использованием полнопотенциального метода ЛППВ, в рамках теории функционала электронной плотности. Проведены расчеты электронной структуры ГЦК решетки Ni и системы Ni-H, с концентрацией примеси ~6 at.% и ~33 at.%. Установлено, что атом водорода преимущественно занимает октаэдрическое междоузлие в решетке металла. Величина энергии растворения ?? водорода ~33 at.% в никеле имеет отрицательное значение, а величина ?? водорода ~6 at.% — положительное. Показано, что наличие примеси водорода в решетке Ni заметно влияет на электронную структуру никеля. Обнаружено, что атом водорода образует химическую связь с атомами металла.

Self-consistent calculations of the total energy of pure nickel and the Ni-H system were performed using the full potential LPPW method within the framework of the theory of the electron density functional. Calculations have been made of the electronic structure of the fcc lattice of Ni and the Ni-H system, with an impurity concentration of ~6 at.% and ~33 at.%. It was established that the hydrogen atom predominantly occupies an octahedral interstice in the metal lattice. The dissolution energy ?E of hydrogen ~ 33 at.% in nickel has a negative value, and the value of ?E of hydrogen ~ 6 at.% is positive. It is shown that the presence of a hydrogen impurity in the Ni lattice significantly affects the electronic structure of nickel. It was found that the hydrogen atom forms a chemical bond wi