Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 134, No. 1, p. 156 (July 2008)
(English translation - JETP, Vol. 107, No. 1, p. 126, July 2008 available online at www.springer.com )

ИССЛЕДОВАНИЕ АДСОРБЦИИ ВОДОРОДА ВНУТРИ И НА ПОВЕРХНОСТИ МАГНИЕВЫХ НАНОЧАСТИЦ
Федоров А.С., Сержантова М.В., Кузубов А.А.

Received: December 24, 2007

PACS: 61.46.Hk, 61.50.Ah, 66.30.Ny

DJVU (142.1K) PDF (552.4K)

С помощью расчетов ab initio исследована стабильность наночастиц гидридов магния MgHx (x=0.5,\ldots,2). Показано, что при диаметре наночастицы D\sim 5 нм внутреннее давление становится меньше 3 кбар и поэтому структура наночастиц гидрида будет совпадать со структурой данного гидрида в кристаллической форме. При этом обнаружено, что фазы частично насыщенных гидридов MgHx (x<2) должны распадаться на фазы чистого ГПУ-магния и на α-фазу MgH2. Рассчитаны частоты перескоков атомов водорода внутри фазы ГПУ-магния и внутри α-фазы MgH2 и показано, что причиной медленной диффузии водорода внутри магния является большая величина потенциальных барьеров для движения водорода внутри MgH2. С целью получения высоких скоростей диффузии рассчитаны структуры кристаллов Mg53Sc и Mg53Ti и их гидридов. Обнаружено, что частота перескоков атомов H внутри Mg53ScH108 вблизи атомов Sc существенно не изменяется по сравнению с перескоками в α-фазе MgH2, в то время как частота перескоков внутри Mg53TiH108 вблизи атомов Ti примерно в 2.5• 106 раз больше. Это означает, что диффузия в гидриде магния с небольшими добавками атомов титана должна быть существенно облегчена. Также исследованы процессы химической диссоциации молекул водорода как на поверхности (0001) ГПУ-магния, на данной поверхности с присоединенными одиночными атомами Ti, так и на поверхности однослойного кластера титана на данной поверхности магния. Установлено, что диссоциация водорода как на одиночных атомах титана, так и на поверхности кластера Ti значительно облегчается по сравнению со случаем чистого магния. Это тоже должно резко увеличивать скорость адсорбции водорода в магниевых наночастицах.

 
Report problems