دانلود مقاله ترجمه شده بررسی اصول اولیه گذار فاز ساختاری حاصل از فشار در ماده ذخیره ساز هیدروژن – MgH2

محاسبات اصول اولیه با استفاده از بسته شبیه سازی ab-initio در چارچوب کاری تئوری تابعی چگالی (DFT) انجام شد تا ویژگی های الکتریکی هیدرید منیزیم مشخص شود. در فشار عادی، پایدارترین ساختار MgH₂ ، نوع روتیل با یک پهنای شکاف عریض 3.52 eV  است که با داده های موجود بخوبی همخوانی دارد. یک گذار نیمرسانا به فلز (القا شده توسط فشار) در فشار 92.54 GPa پیش بینی می شود. نتایج ما یک رشته گذار فاز ساختاری القایی از فشار را در MgH₂ نشان می دهند. رشته گذار فاز به دست آمده عبارت بود از  به ترتیب در فشارهای 0.37 GPa، 3.89 GPa، 7.23 GPa  و  11.26 GPa. از این رو نتایج ما نشان می دهند که MgH₂ یکی از بهترین مواد ذخیره ساز هیدروژن است و ماکزیمم ظرفیت ذخیره سازی 7.7%  بود.

1-مقدمه

بهره گیری از هیدروژن به عنوان یک سوخت در مقیاس بزرگ بسیار به ساخت مواد ذخیره ساز هیدروژن با محتوای جرمی زیاد هیدروژن بستگی دارد (1). هیدریدهای فلزات گروه 1-3 در ردیف بالایی جدول تناوبی می توانند این شرایط را داشته باشند. این فلزات به اندازه کافی سبک وزن هستند تا هیدریدهایشان بتوانند چگالی وزن هیدروژن زیادی داشته باشند. دی هیدرید منیزیم (MgH₂) یک ماده ذخیره ساز هیدروژن خوب است زیرا حاوی مقادیر زیاد هیدروژن به ازای واحد جرم می باشد. ولی دمای آزادسازی هیدروژن در ان، مانع کاربرد عملی آن شده است. فیشر و همکارانش (2) درباره روابط ساختاری در MgH₂ در شرایط مختلف فشار و دما تا 8 GPa  و  1173 K مطالعه کردند....