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Superionic-like diffusion in yttrium dihydride
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AI
DOI：10.1038/s41598-025-02515-9.png)
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摘要
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对于下一代高温微反应器，二氢化钇（YH2）是一种有吸引力的固态中子慢化剂。尽管进行了多项近期研究，但氢传输机制仍知之甚少。扩散率的实验评估结果不明确，且扩散率和活化能存在较大差异。在本工作中，我们对YH2在300 K至1200 K范围内的温度进行了第一性原理分子动力学（AIMD）模拟。我们的主要发现是，YH2在超过800 K的特征温度以上表现出类超离子行为，氢原子从一个本征位置跳跃到另一个位置。这种关联运动导致准一维链状位移，使氢原子能够快速扩散。我们确认八面体位点大多未被占据，尽管在800 K以上的晶格跳跃之间，通过这些位点进行通道传输是最有利的路径。在最高温度1200 K下，链状弛豫时间仅为几皮秒的量级，这表明具有类液态的扩散行为。基于自发热空位的形成，对于YH2，确定了类似800 K的有序-无序转变温度T-alpha，超离子态下氢扩散的活化能为0.83 eV。
Keyword:
HYDROGEN-DIFFUSION
MOLECULAR-DYNAMICS
NEUTRON-SCATTERING
HIGH-TEMPERATURES
METAL-HYDRIDES
TRANSITIONS
RELAXATION
MOTION
MODERATOR
TITANIUM
期刊
IF:
3.9
论文数:
28.0W
被引数:
83.5W
机构
引用论文
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