First-principles calculations of the formation and migration energies of defect-phosphorous complexes in bcc Fe and fcc Ni

鉄やニッケルにおける格子欠陥-リン複合体の生成エネルギーや移動エネルギーの第一原理計算

山口 正剛   ; 海老原 健一   ; 西山 裕孝 ; 鬼沢 邦雄 ; 松澤 寛*

Yamaguchi, Masatake; Ebihara, Kenichi; Nishiyama, Yutaka; Onizawa, Kunio; Matsuzawa, Hiroshi*

原子炉圧力容器鋼の照射脆化機構解明のため、第一原理計算(VASP)によりbcc鉄やfccニッケルにおける欠陥-リン原子複合体の生成エネルギーや移動エネルギーを計算した。われわれの計算では、Fe-P混合ダンベルの方が格子間リン原子よりも生成されやすいという結果を得た。これは、以前に別の計算コード(SIESTA)を用いて計算された結果と逆であったが、われわれの用いているコードの方が高精度のため信頼できると考えられる。また、ニッケル中においてはNi-P混合ダンベルが形成されず、格子間リン原子の方がずっと安定であった。

From first-principles (using VASP), we calculated the energy parameters such as the formation and migration energies of point defect (vacancy or interstitial) and the defect-phosphorous (P) complexes in bcc Fe and fcc Ni. For bcc Fe system, the stability of a Fe-P mixed dumbbell pair and an interstitial P are similar with each other. Although there are some differences, our results are in overall agreement with the other previous results using SIESTA code. For fcc Ni system, on the other hand, the Ni-P mixed dumbbell cannot be stabilized and thus only interstitial P is formed.