本文選題：釩 + 雜質(zhì)氧��； 參考：《北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年05期

【摘要】：釩(V)是核聚變反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料的重要候選材料。實(shí)驗(yàn)表明雜質(zhì)氧(O)會(huì)對(duì)V的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能產(chǎn)生極大的影響。采用基于密度泛函理論的第一性原理方法研究了O在V中熱力學(xué)穩(wěn)定性、擴(kuò)散特性以及與缺陷空位的相互作用。O在V中易于占據(jù)八面體間隙位,其溶解能為-4.942 eV。O在間隙位的最佳擴(kuò)散路徑為八面體間隙位→四面體間隙位→八面體間隙位,擴(kuò)散激活能為1.728 eV,在此基礎(chǔ)上對(duì)不同溫度下的擴(kuò)散系數(shù)在文中給出了詳細(xì)分析。O在V中與空位存在很強(qiáng)的吸引相互作用,1個(gè)O原子和2個(gè)O原子被空位捕獲時(shí)的捕獲能分別為-0.484 eV和-0.510 eV。當(dāng)O原子的數(shù)量超過(guò)3,其捕獲能變?yōu)檎?.382 eV,因此單空位最多能夠結(jié)合2個(gè)O原子,這意味著"O_1-vacancy"和"O_2-vacancy"團(tuán)簇在V中很容易形成。這些研究結(jié)果將對(duì)V基合金在核聚變反應(yīng)堆中的最終應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值。
[Abstract]:Vanadium V) is an important candidate material for nuclear fusion reactor structural materials. The experimental results show that the impurity O (O) has a great influence on the structure and mechanical properties of V. The first principle method based on density functional theory is used to study the thermodynamic stability of O in V, the diffusion characteristics and the interaction with defect vacancies. The optimum diffusion path of its dissolution energy is -4.942 eV.O in the gap position. The octahedron gap position is the tetrahedron gap position and the octahedral gap position. The diffusion activation energy is 1.728 EV. On the basis of this, the diffusion coefficient at different temperatures is analyzed in detail in this paper. There is a strong attractive interaction between .O and vacancies in V, and one O atom and two O atoms are trapped by vacancy. The capture energy is -0.484 EV and -0.510 EV, respectively. When the number of O atoms exceeds 3, the trapping energy becomes positive 0.382 EV, so a single vacancy can bind at most 2 O atoms, which means that "O_1-vacancy" and "O_2-vacancy" clusters are easily formed in V. These results will have some reference value for the final application of V-base alloy in nuclear fusion reactor.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院電工研究所;煙臺(tái)大學(xué)光電信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11575153)~~
【分類號(hào)】：O414.1;TL627

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本文編號(hào)：1923648