单轴应变对H在α-Fe中占位及扩散的影响

• 作者: 李守英 王勇 赵卫民
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 金属Fe 间隙H原子 第一性原理 应力诱导扩散
• 年，卷（期）: 2017,（18）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 193-198
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.187101

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了H在不同单轴应变下α-Fe中的间隙占位,计算了H原子的溶解能、态密度、电荷差分密度和电荷布居.结果表明:不同单轴拉压应变作用下,H原子优先占据四面体间隙(Ts)位,且随着压应变减小、拉应变增加,H原子越易溶于α-Fe.压应变使得Ts位的H获得更多的电子,而拉应变减少了这种电荷转移.应用LST/QST过渡态搜索计算垂直应变方向的扩散.八面体间隙位是邻近Ts位H的扩散过渡态.扩散激活能与应变呈线性关系,且随着压应变的增加,扩散激活能降低,扩散更容易.