Estudio teórico de la interacción de átomos de hidrógeno en vacancias en Fe alfa.

S. SIMONETTI,G. BRIZUELA, A. JUAN

Mar del Plata, Argentina

Congreso; Congreso Internacional SAM-CONAMET 2005; 2005

SAM-CONAMET 2005

La interacción entre diez átomos de hidrógeno y una estructura de hierro bcc conteniendo una vacancia fue estudiada usando un modelo de cluster y un método teórico semi-empírico. La energía del sistema fue calculada por el método de superposición atómica y deslocalización electrónica (ASED). La estructura electrónica fue estudiada utilizando el concepto de densidad de estados (DOS) y las curvas de población de solapamiento orbital cristalino (COOP). Para el estudio de una adsorción secuencial, los átomos de hidrógeno se posicionaron en sus configuraciones de mínima energía, cerca de los sitios tetraédricos vecinos a la vacancia (V), excepto el último átomo de hidrógeno que se localizó lejos de la vacancia. La variación de la energía para la aglomeración de hidrógeno fue también computada. Los complejos VH2 y VH3  resultaron ser los más estables energéticamente. La acumulación resulta desfavorable en complejos vacancia-hidrógeno con más de tres átomos de hidrógeno. También se analizaron los cambios en la estructura electrónica de los átomos de hierro cercanos a la vacancia. Las interacciones involucran principalmente los orbitales atómicos 3d y 4s del hierro. La contribución de los orbitales p del hierro es de menor importancia. El enlace Fe-Fe se debilita, mientras que se forman los nuevos enlaces Fe-H e H-H. El efecto de los átomos de hidrógeno se limita a los primeros vecinos de hierro. El efecto perjudicial de los átomos de hidrógeno en los enlaces metálicos podría relacionarse con el mecanismo de fragilización observado en Fe-alfa.