Difusión de hidrógeno en hcp Zr

• Autores: García, C.; Ramunni, Viviana Patricia
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2022;04(32):120-127
• Materia: HIDROGENO; DIFUSION; HIDRUROS DE CIRCONIO; ΑZR; CALCULOS AB-INITIO; HYDROGEN; DIFFUSION; ZIRCONIUM-HYDRIDES; ZR-NB; AB-INITIO CALCULATIONS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Estudiamos el comportamiento del hidrógeno (H) en las fases puras α,β Zr y β Nb, empleando los códigos de primeros principios Siesta y Vasp, basados en la teoría del funcional de la densidad (DFT). Calculamos la energía de solución del hidrógeno, la energía de unión de los complejos H-H y H-Nb, como también la energía de mezcla del sistema Zr-Nb. Además, propusimos un modelo simple para el estudio de la difusión del H (DH) mediado por un mecanismo intersticial en la fase hcp del Zr. Encontramos que el hidrógeno intersticial difunde isotrópicamente según DH=1.1×10−7 exp(−42 KJ.mol−1/RT)(m2/s). Nuestros resultados están en buen acuerdo con los datos experimentales y otras técnicas numéricas de Montecarlo cinético (KMC). Calculamos también, las energías de formación de los tres hidruros más estables en la fase hcp Zr
We study the behavior of hydrogen (H) in the α and β phases of Zr and in the β phase of Nb, using the Siesta and Vasp first principles codes based on the density functional theory (DFT). We calculate the hydrogen solution energy, the binding energy of the H-H and H-Nb complexes, as well as, the mixing energy of the Zr-Nb system. Furthermore,we have proposed a simple model for the study of the hydrogen diffusion (DH) mediated by interstitial mechanism in hcp Zr. We find that interstitial hydrogen diffuses isotropically according to DH=1.1×10−7exp(−42 KJ.mol−1/RT)(m2/s). Our results are in good agreement with experimental data and other Kinetic Monte Carlo (KMC) calculations. Finally, the formation energies of the three most stable hydrides in the hcp Zr phase were also calculated
Fil: García, C.. Universidad Nacional de San Martín (UNSAm-CNEA). Instituto Sábato. Buenos Aires. Argentina
Fil: Ramunni, Viviana Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). CABA. Argentina