Home
| VOLUME 111 (2020) | ISSUE 3 | PAGE 160 |
|---|
|
Фазовые диаграммы гидридов железа при давлениях 100-400 ГПа и температурах 0-5000 K 1)
Д. Н. Сагатова+* 2, П. Н. Гаврюшкин+*, Н. Е. Сагатов+, И. В. Медриш×°, К. Д. Литасов∇
+Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия *Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия ×Международный научно-исследовательский центр по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ), Самарский государственный технический университет, 443100 Самара, Россия °Межвузовский научно-исследовательский центр по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ), Самарский университет, 443011 Самара, Россия ∇Институт физики высоких давлений РАН, 108840 Троицк, Москва, Россия
Abstract
На основе теории функционала плотности, используя метод решеточной динамики в квазигармоническом приближении, впервые проанализирована стабильность гидридов железа Fe4H, Fe2H, FeH, Fe3H5, FeH2, FeH3, FeH4, Fe3H13, FeH5 и FeH6 при температурах 0-5000 K в интервале давлений 100-400 ГПа и построены соответствующие фазовые PT-диаграммы. Установлено, что нагревание расширяет набор стабильных стехиометрий так, что ряд структур, метастабильных при комнатной температуре, стабилизируются при нагревании выше 1000 K. Проведенный топологический анализ структур гидридов железа свидетельствует, что большинство из них относится к редким или уникальным топологическим типам. Увеличение количества водорода в структуре сопровождается сокращением длины связи H-H, приводящее к образованию гантелеобразных молекул водорода H2 в структурах FeHx, x>6, однако эти структуры термодинамически нестабильны и разлагаются на смесь FeH6 и твердого H. |