E1 - M2N > O2-d. Calculs ab initio et mécanismes de transfert
Les objectifs de ce thème sont de mettre en place le développement au sein du laboratoire de calculs conduits à l’échelle atomique afin d’accéder à des propriétés de transports (diffusion, solubilité) de solutés tel que l’hydrogène au sein des solides métalliques en y questionnant les problématiques de couplage. Ainsi nous avons débuté une démarche systématique des couplages existant entre les contributions électronique, élastique et entropique dans le cadre d’un formalisme thermodynamique. Le travail porté par notre collègue A. Metsue (ANR CRACKHINIT 2018-2022) a principalement été conduit par des calculs ab initio sur le couple nickel/hydrogène en collaboration avec l’axe DMPR qui s’intéresse à la diffusion/piégage de l’hydrogène et ses conséquences sur la fragilisation par l’hydrogène. La richesse de la dynamique résulte aussi de la confrontation avec des mesures expérimentales. Parmi les questionnements visités, nous soulignerons les effets sur la diffusion de l’hydrogène des champs élastiques au voisinage d’une surface, d’un joint de grains, de lacunes, des amas de lacunes et de la dislocation coin et l’impact de l’hydrogène sur les propriétés d’élasticité (figure ci-dessous).
- Exemple de l’effet des amas de lacune induits par l’hydrogène sur les modules d’élasticité du nickel monocristallin
- (G. Hachet, A. Metsue, A. Oudriss, X. Feaugas, Acta Mater, 148 (2018) 280-288)