ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИОННОГО И ДИФФУЗИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА С НИЗКОИНДЕКСНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ НАНОПЛАСТИН КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЯ

Методом функционала плотности в приближении локальной плотности и обобщенного градиента рассчитаны зависимости потенциальной энергии взаимодействия атомарного водорода с низкоиндексными поверхностями нанопластин алюминия. Определены пространственные конфигурации атомов водорода и поверхностных слоев пластины, соответствующие устойчивым структурам, образующимся при адсорбции и диффузии. Показано, что атомарный водород необратимо адсорбируется на поверхность Al с выделением энергии 2.8-3.1 эВ, величина которой определяется атомной структурой поверхности. На атомных плоскостях (100) и (110) минимальной энергией обладает мостиковая форма хемосорбции. Для поверхности (111) энергетически устойчивое состояние реализуется в трехкоординированном положении атома водорода. Диффузия водорода является активированным процессом и протекает с поглощением энергии 0.5-0.8 эВ в зависимости от атомной структуры пластины. Перемещение атомарного водорода по межатомным пустотам происходит последовательно через занятие окта- и тетраэдрических положений. Установлено, что переходным состоянием между устойчивыми O_h и T_d положениями в объеме пластины является геометрическая конфигурация атома водорода, обладающая симметрией третьего порядка.
Автор:  Зайцев А. Л., Плескачевский Ю. М., Чижик С. А.
Ключевые слова:  атомарный водород, адсорбция, диффузия, алюминий, нанопластины, кристаллическая структура, потенциальная энергия, метод функционала плотности.
Стр:  511