Low Temperature Physics: 37, 791 (2011); https://doi.org/10.1063/1.3665873 (7 pages)
Физика Низких Температур: Том 37, Выпуск 9-10 (Сентябрь 2011), c. 992-1000    ( к оглавлению , назад )

О химической связи и распределении гелия в ГПУ бериллии

А.С. Бакай

Национальный научный центр "Харьковский физико-технический институт" ул. Академическая, 1, г. Харьков, 61108, Украина

А.Н. Тимошевский, Б.З. Янчицкий

Институт магнетизма, бульв. Вернадского, 36 б, г. Киев, 03142, Украина
E-mail: tim@imag.kiev.ua

Статья поступила в редакцию 28 марта 2011 г.

Аннотация

Методами ab-initio моделирования исследованы плотности электронных состояний и пространственное распределение электронной плотности в системе ГПУ бериллий–гелий. Обнаружено, что вопреки предсказаниям модели «желе» энергетически наиболее выгодной междоузельной конфигурацией является та, в которой атом гелия расположен в наиболее стесненной позиции — на треугольной грани двух смежных тетраэдров, где зарядовая плотность электронов бериллия максимальна. Установлено, что это происходит благодаря гибридизации электронных состояний гелия и ближайшего атома бериллия. Энергия связи гелия составляет около 5,6 эВ. Детально изучено пространственное распределение зарядовой плотности. Выполнен расчет энергии растворения атома гелия в ГПУ бериллии. Рассмотрены случаи расположения гелия в узлах решетки, в различных междоузельных положениях и в дивакансионных комплексах. Установлено, что внедренный в ГПУ бериллий гелий, способствует формированию дивакансий.

PACS: 31.15A– Первопринципные расчеты;
PACS: 61.72.S– Примеси в кристаллах.

Ключевые слова: гелий и вакансии в бериллии, электронная структура, первопринципные методы.