Отзыв на автореферат (1145348)
Текст из файла
Отзыв на автореферат диссертации Шеляпиной Марины Германовны «Структура, стабильность и динамика многокомпонентных гидридов металлов по данным теории функционала плотности и ядерного магнитного резонанса», представленной на соискание степени доктора физикоматематических наук по специальности 01.04.07 — физика конденсированного состояния. Поиск новых перспективных материалов для хранения водорода является одной из приоритетных задач в физике конденсированного состояния и водородной энергетике. Данная диссертационная работа посвящена исследованию на базе комплементарного подхода, включающего в себя различные реализации метода теории функционала плотности и меюдики 'Н ядерного магнитного резонанса, ряда многокомпонентных гилридов металлов — гидридов на основе магния и гидридов неупорядоченных сплавов переходных металлов Т1-У-Сг, двух классов материалов, перспективных для обратимого хранения водорода.
Основной целью диссертации была разработка фундаментальных основ и методов поиска наиболее эффективных материалов для хранения водорода. К наиболее важным результатам работы можно отнести: 1. Понижение стабильности МлНз при частичном замещении атомов Мл атомами переходных металлов М происходит за счет ослабления связи между атомами Н и Мд; однако, образовавшаяся сильная ковалентная связь между атомами М и Н, которая возрастает с формированием вакансий мжния, ограничивает дальнейшее понижение стабильности гидридов. 2.
Добавка переходного металла М с ОЦК (объемно-центрированная кубическая решетка) структурой, не образующего бинарных соединений с магнием, приводит к формированию ОЦК структуры Мя вблизи границы раздела Му/М. При этом ОЦК структура магния характеризуется 1) равномерным распределением водорода по тетраэдрическим интерспщиям решбтки, 2) наименьшим активашгонным барьером трансляционной диффузии водорода, 3) наибольшим коэффициентом диффузии водорода. 3.
На основании выполненных расчетов различных фаз Мл и МлН„предложены схемы структурных превращений, вызванных вхождением водорода в решетку магния в отсутствии или в присутствии переходных металлов с ОЦК структурой. 4. Согласно комплексному структурному анализу водород, входя в решетку ОЦК сплавов Т1-У-Сг, полученных вз оплавления чистых компонентов, вызывает мартен ситное превращение в ГЦК (гране-центрированная кубическзя решетка) структуру, однако для образцов, полученных из оплавления фазы Лавеса (Т1Спл) с ванадием, формируетсл ОЦТ (объемно-центрированиях тетрагональная решетка) структура, которая может рассматриваться как промежуточная между ОЦК и ГЦК.
5. Для моделирования процессов диффузии водорода в решйтке неупорядоченных сплавов была разработана методика, основанная на применении метода суперячеек, которая включает в себя несколько этапов: 1) построение структурной модели гидридов по данным расчета энергии растворения водорода в интерспщиях разного типа, 2) расчет функции распределения энергии растворения водорода, 3) расчет энергии активации для наиболее вероятных путей диффузии, 4) оценка коэффициента диффузии с учетом вероятности занятости исходной и конечной интерстиции. Полученные значения коэффициента диффузии хорошо согласуются с результатами экспериментальных 'Н ЯМР исследований.
б. Для интерпретации температурных зависимостей времйн релаксации протонов в гидридах сплавов Т1-Ч-Сг была предложена обменная модель, основанная на предположении о сосуществовании двух фракций водорода с риной подвижностью. 7.
На основе анализа ЯМР спектров и температурных зависимостей времен релаксации протонов в гидрилах сплавов (Т1Сги)~.,Ч, можно выделить несколько фракций водорода с различными значениями энергии активации, между которыми осуществляется обмен.
8. Сплавы Т1-Ч-Сг, содержащие -50 ат. % ванадия, характеризуются наименьшей энергией активации движения водорода и наибольшим коэффициентом диффузии водорода при температуре около 300 К. 9. Учитывая, что наилучшие сорбционные свойства демонстрирует сплавы Т1-Ч-Сг с Т1/Сг-0.84, для которых взаимодействия Т1-Н и Сг-Н уравновешивают друг друга, можно предложить следующий компознтный материал для хранения водорода, сочетающий большую водородоймкость М8 и высокую кинетику сорбции водорода сплавов ТьЧ-Сг с ОЦК структурой: М8+ (Ть 2зЧозСгоз7+4 вес.% Хг~Хпо).
Основные результаты работы опубликованы в ведущих высокорейтинговых журналах, таких как )оигпа1 оГ А11оуз апд СотроипгЬ, 1пгегпабопа1 3опгпа1 оТ Нудгойеп Епегйу, 8о!Ы Ягаге РЬепотпепа, Физика Твердого Тела, представлены на многочисленных международных и российских конференциях и обобщены в монографиях. Заключение Диссертационная работа, выполненная М. Г. Шеляпиной, является существенным вкладом в развитие материаловедения для водородной энергетики. Объем выполненной экспериментальной и теоретической работы очень большой. М. Г. Шеляпина успешно использует метод функционала плотности для интерпретации своих результатов и поиска наиболее перспективных материалов для хранения водорода.
Разработаны методы ядерного магнитного резонанса 'Н на низких частотах, повьппающие информативность ЯМР исследований металлических соединений. Предложены новые эффективные материалы для хранения водорода. Публикации полностью отражают основные результаты работы. Содержание автореферата соответствует основным положениям диссертации. Диссертационная работа Шеляпиной Марины Германовны по объему проведенных исследований и ценности полученных научных результатов удовлетворяет требованиям, предъявляемым к докторским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения искомой степени доктора физико-математических наук. С.н.с. научной лаборатории теоретической и компьютерной физики кафедры теоретической физики Института Физики Казанского (Приволжского) Федерального Университета, ул. Кремлевская, д. 18, Казань, 420008 Д.
ф.-м. н., (спец. 01.04.07 - физика конденсированного состояния) зегйеу.апг1 говедо®8ша11.сот , тел. (812) 492-2357 20-03-18 ко Сергей Иванович ~~~ Ф~ «~6~,~~~-г~ . ~~,...р„. Согласен на включение в аттестационное дело и дальнейшую обработку моих иерсональных данных, необходимых для нроцедуры защиты диссертации Шеляпиной Марины Германовны исходя из нормативных документов Правительства, Минобрнауки и ВАК, в том числе на размещение их в сети Интернет на сайте ИМКБ СО РАИ, на сайте ВАК, в единой информационной системе.
ндроненко Сергей Иванович .
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.