بررسي تئوريك خواص ساختاري و انرژتيك لايه نازك ناهمگون TiN/Zr با استفاده از نظريه تابعي چگالي

در راكتورهاي هسته اي، قرار گرفتن غلاف سوخت در مجاورت آب خنك كننده مي تواند منجر به توليد وپخش هيدروژن در شبكه ي غلاف و بنابراين تُرد شدگي غلاف گردد. يكي از روش ها براي كاهش نفوذ هيدروژن، استفاده از لايه محافظ مي باشد. در اين پژوهش، ما با استفاده از نظريه تابعي چگالي، به بررسي خواص ساختاري و انرژتيك فصل مشترك TiN/Zr پرداخته ايم. بدين منظور، با شبيه سازي لايه نازك ناهمگون TiN/Zr به طرق مختلف، بهترين ابر سلول هاي سطحي از سطوح (0001)Zr و (111)TiN را، كه منجر به تنش و كرنش پايين شود، براي لايه نشاني تعيين مي كنيم. محاسبات نشان مي دهد كه براي بهترين وضعيت، ابر سلولهاي سطحي زيركونيوم و نيتريد تيتانيوم به ترتيب 16 و 19 اتم را شامل مي شوند و اين منجر به كرنش 33/0% مي گردد.