Особенности взаимодействия водорода с наноразмерными многослойными покрытиями цирконий/ниобий

Abstract

Были проведены исследования особенностей взаимодействия водорода с наноразмерными многослойными покрытиями Zr/Nb. Представлен обзор данных об особенностях взаимодействия примеси водорода с Zr и о свойствах многослойных наноразмерных покрытий. Проведена процедура оптимизации значений параметров кристаллической решетки и релаксации положений атомов чистых Zr и Nb, твердых растворов Zr–H и Nb–H при концентрации водорода ~3 ат.% и вблизи границы раздела между металлическими слоями Zr/Nb в пленках Zr36Nb36 и Zr63Nb40. Рассчитаны энергии связи водорода в Zr и Nb при концентрации водорода ~ 3 ат.% и вблизи границы раздела между металлическими слоями Zr/Nb. Вычислены профили диффузионных барьеров для атома водорода в цирконии вблизи и вдали от границы раздела между металлическими слоями Zr/Nb.

In this work we have studied the features of the hydrogen interaction with nanoscale Zr/Nb multilayer coatings. A review of the data on the features of the interaction of hydrogen impurity with Zr and on the properties of multilayer nanoscale coatings is presented. The lattice parameter values and relaxation positions of pure Zr and Nb atoms, Zr-H and Nb-H solid solutions at hydrogen concentration ~3 at% and near the interface between Zr/Nb nanoscale metal layers in Zr36Nb36 and Zr63Nb40 films have been optimized. The hydrogen bonding energies in Zr and Nb at hydrogen concentrations ~3 at. % and near the interface between Zr/Nb metal layers were calculated. The profiles of diffusion barriers for the H atom in Zr near and far from the interface between the metal layers Zr/Nb were calculated