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氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究

周良付 张婧 何文豪 苏雪 杨冬燕 李玉红

周良付, 张婧, 何文豪, 苏雪, 杨冬燕, 李玉红. 氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
引用本文: 周良付, 张婧, 何文豪, 苏雪, 杨冬燕, 李玉红. 氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
ZHOU Liangfu, ZHANG Jing, HE Wenhao, SU Xue, YANG Dongyan, LI Yuhong. Study on the Stability of Helium Clusters and Interstitials of Helium in Tungsten[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
Citation: ZHOU Liangfu, ZHANG Jing, HE Wenhao, SU Xue, YANG Dongyan, LI Yuhong. Study on the Stability of Helium Clusters and Interstitials of Helium in Tungsten[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256

氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
基金项目: 国家自然科学基金项目(11775102,11475076)
详细信息
    作者简介:

    周良付(1992-),男,四川彭州人,硕士研究生,从事核技术及应用;E-mail:zhoulf17@lzu.edu.cn

    通讯作者: 李玉红,E-mail:liyuhong@lzu.edu.cn
  • 中图分类号: TL341;O561

Study on the Stability of Helium Clusters and Interstitials of Helium in Tungsten

Funds: National Natural Science Foundation of China (11775102,11475076)
  • 摘要: 首先采用分子动力学方法研究了在钨中预存氦-空位团簇(HenV22)后氦原子结合能与氦-空位比的关系。研究发现:当氦-空位比小于4.5时,氦原子结合能随氦-空位比呈线性减小趋势;当氦-空位比大于4.5时,氦原子的结合能随氦-空位比出现剧烈振荡的现象,这种现象是由于钨中预存氦-空位团簇随机挤出位错环使体系能量骤降所导致的。与此同时,氦-空位团簇周围出现了一些处于亚稳态的fcc结构和hcp结构的钨。为了研究氦团簇周围压强对钨基体相变的影响,本文利用第一性原理对钨的三种结构进行了高压相变计算,发现静水压力不能使钨的三种结构互相转变。另外,通过对bcc钨和fcc钨中四面体间隙氦原子和八面体间隙氦原子电荷密度差的计算,发现bcc钨中四面体间隙氦原子的稳定性高于八面体间隙氦原子的稳定性,而在fcc钨中四面体间隙氦原子的稳定性弱于八面体间隙氦原子的稳定性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-22
  • 修回日期:  2019-02-21
  • 刊出日期:  2019-06-20

氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
    基金项目:  国家自然科学基金项目(11775102,11475076)
    作者简介:

    周良付(1992-),男,四川彭州人,硕士研究生,从事核技术及应用;E-mail:zhoulf17@lzu.edu.cn

    通讯作者: 李玉红,E-mail:liyuhong@lzu.edu.cn
  • 中图分类号: TL341;O561

摘要: 首先采用分子动力学方法研究了在钨中预存氦-空位团簇(HenV22)后氦原子结合能与氦-空位比的关系。研究发现:当氦-空位比小于4.5时,氦原子结合能随氦-空位比呈线性减小趋势;当氦-空位比大于4.5时,氦原子的结合能随氦-空位比出现剧烈振荡的现象,这种现象是由于钨中预存氦-空位团簇随机挤出位错环使体系能量骤降所导致的。与此同时,氦-空位团簇周围出现了一些处于亚稳态的fcc结构和hcp结构的钨。为了研究氦团簇周围压强对钨基体相变的影响,本文利用第一性原理对钨的三种结构进行了高压相变计算,发现静水压力不能使钨的三种结构互相转变。另外,通过对bcc钨和fcc钨中四面体间隙氦原子和八面体间隙氦原子电荷密度差的计算,发现bcc钨中四面体间隙氦原子的稳定性高于八面体间隙氦原子的稳定性,而在fcc钨中四面体间隙氦原子的稳定性弱于八面体间隙氦原子的稳定性。

English Abstract

周良付, 张婧, 何文豪, 苏雪, 杨冬燕, 李玉红. 氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
引用本文: 周良付, 张婧, 何文豪, 苏雪, 杨冬燕, 李玉红. 氦团簇及氦间隙原子在钨中的稳定性研究[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
ZHOU Liangfu, ZHANG Jing, HE Wenhao, SU Xue, YANG Dongyan, LI Yuhong. Study on the Stability of Helium Clusters and Interstitials of Helium in Tungsten[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
Citation: ZHOU Liangfu, ZHANG Jing, HE Wenhao, SU Xue, YANG Dongyan, LI Yuhong. Study on the Stability of Helium Clusters and Interstitials of Helium in Tungsten[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(2): 256-260. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.02.256
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