Estudio del comportamiento elástico de films nanoestructurados de Pd mediante simulaciones atomísticas

M.L. ALÍ; M. RUDA; E.A. CRESPO ; E.M. BRINGA; S.B. RAMOS

Bariloche

Encuentro; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2017

Comisión Nacional de Energía Atómica

La utilización de membranas dePd para almacenamiento, separación y purificación de hidrógeno y la fabricaciónde sensores para detección de hidrógeno plantea importantes interrogantes en elestudio de las propiedades mecánicas de los sistemas nanoestructurados. A estenivel los efectos de tamaño se vuelven dominantes produciendo cambiossignificativos en las propiedades de los films.En este sentido las simulaciones computacionales permitenestudiar dichas propiedades en la nanoescala. Por medio de Dinámica Molecularse estudió el comportamiento elástico de membranas nanopolicristalinas de Pd através de ensayos de tracción uniaxial. Se analizó dicho comportamientoelástico bajo dos condiciones de interés: en ausencia y presencia de Habsorbido, y para dos espesores nanométricos de membranas. A partir de lascurvas de tracción se calculó el módulo de Young con H absorbido en distintasproporciones. Se comparan estos resultados con similares obtenidos elnanomembranas monocristalinas de orientaciones (100) y (111), de igual espesory contenido de H, a efectos de analizar la influencia de los bordes de grano enuna escala nanométrica.Las muestras de paladionanopolicristalino se generaron empleando el método de teselación de Voronoi,con un tamaño de grano promedio de 7 nm de diámetro. A partir de esta muestrabulk se originaron films de 7 y 10 nm de espesor. Las interaccionesinteratómicas fueron consideradas a través de potenciales de átomo embebido(EAM). El proceso de absorción de hidrógeno se modela incorporando H enposiciones aleatorias, utilizando la técnica de Monte Carlo en el conjunto grancanónico PTmHNPd.Estudios anteriores indican queel H absorbido produce cambios en la elasticidad de las membranas, reduciéndoseel módulo de Young con la cantidad de H incorporada en el film [1]. En estetrabajo se propone evaluar los cambios producidos por el espesor y la presenciade H en el módulo de Young para films nanopolicristalinos, analizando a su vezlos micromecanismos de deformación operantes.Referencias: [1] M. Ruda, S.Ramos; E. Crespo; E. Bringa; M.L. Alí; F. Braschi. Anales 15° CongresoInternacional de Metalurgia y Materiales - SAM/CONAMET (2015).