李小椿2024年最新论文：位错和氦团簇对钨中氢原子的协同影响
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Journal of Nuclear Materials
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Synergistic influence of dislocations and helium cluster on hydrogen atom in tungsten
Xu B.-C.; Li Y.-W.; Mai Y.; Li Z.; Wu W.; Li X.-C.; Pan X.-D.; Sun F.; Zhou H.-S.; Luo G.-N.
Published：2024-08-01
DOI：10.1016/j.jnucmat.2024.155110
研究背景
在当今社会，氢能源等话题备受关注，但在材料科学领域，如何有效地储存和传输氢气仍然是一个挑战。位错和氦团在钨（W）材料中扮演着重要角色，但它们之间的相互作用对氢原子的影响尚不明确。
研究内容
这项研究主要探讨了位错和氦团对氢原子的影响。研究采用了分子动力学（MD）方法，考虑了氦团数量从1到150，并将其分类为小氦团和大氦团。通过计算结合能，研究发现捕获强度与氦团大小呈正相关，但与位错核心距离和捕获的氢原子数量呈负相关。研究分析了氦团在位错中的生长模式，发现由于位错核心结构，引入的间隙原子更倾向于聚集成位错环。此外，研究还探讨了在600K条件下1纳秒内位错-氦团结构周围氢原子的扩散行为。氢原子倾向于向氦团迁移，并均匀分布在周围。氦团大小越大，分布范围越窄，分布模式取决于位错的类型。这表明位错-氦团结构的形成有助于增加氢的滞留。
研究意义
这项研究揭示了位错和氦团对氢原子行为的协同影响，为设计更有效的氢存储材料提供了理论基础。通过了解这些相互作用，未来可能开发出更高效的氢能源技术，促进清洁能源的发展。
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