氧、氢和碳原子在α-铀(001)表面吸附与扩散特性的第一性原理研究

摘要：

应用第一性原理密度泛函理论系统研究氧、氢和碳原子在α-铀(001)表面的吸附与扩散特性.研究发现:在铀表面氧原子与氢原子择优吸附在 H2位置,碳原子倾向于占据在 H1位置;氧原子在铀表面的扩散势垒较低,容易在铀表面上扩散,形成表面氧化层;氢原子的扩散势垒较高,碳原子的扩散势垒最大,难以在表面扩散.吸附原子从铀表面向次表面层扩散时,氧原子的扩散势垒很高,难以向次表面扩散;碳和氢原子的扩散势垒较低,特别是在氧的辅助作用下,碳原子向次表面的扩散势垒降低约0.5 eV,使碳原子易于向次表面层扩散;铀表面上会形成氧化层,次表面会形成富碳层,可对铀的进一步氧化起到抑制作用,这与相关实验结果符合较好.

关键词：α-铀、第一性原理、表面吸附、扩散势垒

分类号：O485(固体物理学)

在线出版日期：2013-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1160-1167