Diffusion of interstitial hydrogen into and through bcc Fe from first principles

扩散 八面体 密度泛函理论 溶解 材料科学 吸收(声学) 间质缺损 化学物理 结晶学 凝聚态物理 化学 物理化学 热力学 物理 计算化学 兴奋剂 晶体结构 复合材料 有机化学
作者
De‐en Jiang,Emily A. Carter
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:70 (6) 被引量:504
标识
DOI:10.1103/physrevb.70.064102
摘要

We report periodic spin-polarized density functional theory (DFT) predictions of hydrogen adsorption, absorption, dissolution, and diffusion energetics on and in ferromagnetic (FM) body-centered cubic (bcc) iron. We find that H prefers to stay on the Fe surface instead of subsurfaces or in bulk. Hydrogen dissolution in bulk Fe is predicted to be endothermic, with hydrogen occupying tetrahedral (t) sites over a wide range of concentrations. This is consistent with the known low solubility of H in pure Fe. In the initial absorption step, we predict that H occupies the deep subsurface t-site for Fe(110) and the shallow subsurface t-site for Fe(100). Diffusion of H into Fe subsurfaces is predicted to have a much lower barrier for Fe(100) than Fe(110). For H diffusion in bulk Fe, we find that H diffuses through bcc Fe not via a straight line trajectory, but rather hops from one t-site to a neighboring t-site by a curved path. Moreover, we exclude a previously suggested path via the octahedral site, due to its higher barrier and the rank of the saddle point. Quantum effects on H diffusion through bulk Fe are discussed.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
DSR发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助WGS采纳,获得10
1秒前
天天快乐应助外向的尔云采纳,获得20
3秒前
迷你的奎关注了科研通微信公众号
3秒前
Rrr应助蹦蹦灯儿采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
科研大啦完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
坦率白竹发布了新的文献求助10
5秒前
咖喱鸡完成签到,获得积分10
6秒前
阡陌花开发布了新的文献求助10
6秒前
Hello应助深情的采波采纳,获得10
6秒前
林夕完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
llllll发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
听话的盼秋完成签到,获得积分10
7秒前
汉堡包应助莫怕我是良民采纳,获得10
8秒前
机智的寒荷完成签到 ,获得积分10
8秒前
1111完成签到,获得积分10
9秒前
小小只发布了新的文献求助20
9秒前
郝剑身发布了新的文献求助100
9秒前
机会啊发布了新的文献求助10
9秒前
飞向火星发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
我是老大应助Han采纳,获得10
11秒前
淳于一江完成签到,获得积分10
11秒前
Tae_Hanazono发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
耿怀肖发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
纯真盛男完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Acute Mountain Sickness 2000
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5071726
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4292308
关于积分的说明 13374017
捐赠科研通 4113125
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2252237
邀请新用户注册赠送积分活动 1257248
关于科研通互助平台的介绍 1189987