利用第一性原理计算阐明α-铀氢化的初始步骤
材料科学
2022-05-10 v2 化学物理
摘要
铀的氢脆由于形成结构脆弱且自燃的氢化物，在材料应用中构成重大安全风险。先前实验表明氢化始于α-铀表面之上或近表面（即亚表面）。然而该过程的基元分子层面机制仍未知。本工作中，从原始{\α}-U块体与表面出发，我们系统研究了金属氢化物形成的可能机制。具体而言，我们通过考察氢脆的各个步骤来解决此问题，包括表面吸附、亚表面吸收以及原子氢的层间扩散。此外，通过在不同晶面上考察这些过程，我们强调了（1）氢单层覆盖与（2）施加拉伸应变对氢化动力学的双重重要性。综上，通过研究先前被忽视的现象，本研究为该整体复杂过程的初始步骤提供了基础性见解。我们预期本工作将指导铀氢化多尺度动力学模型的近期开发，并进而确定缓解此不良过程的潜在策略。
引用
@article{arxiv.2111.06504,
title = {Elucidating the initial steps in {\alpha}-uranium hydriding using first-principles calculations},
author = {Artem Soshnikov and Ambarish Kulkarni and Nir Goldman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06504},
year = {2022}
}
备注
34 pages, 7 figures