Interactions of hydrogen with the iron and iron carbide interfaces: A ReaxFF molecular dynamics study

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 18, Issue 2, 2015, Pages 761-771

  Islam, Md Mahbubul ^a,b   Zou, Chenyu ^b   Van Duin, Adri C T ^b,c   Raman, Sumathy ^a  

^a EXXONMOBIL UPSTREAM RESEARCH COMPANY   (United States)

^b The Pennsylvania State University   (United States)

^c State College   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84952657157     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5cp06108c     Document Type: Article

References (91)

1. T. Doshida H. Suzuki K. Takai N. Oshima T. Hirade ISIJ Int. 2012 52 198 207
2. J. Song W. A. Curtin Acta Mater. 2011 59 1557 1569
3. J. Song W. A. Curtin Nat. Mater. 2013 12 145 151
4. S. P. Lynch, Hydrog. Eff. Mater. Behav. Corros. Deform. Interact., 2003, pp. 449-466
5. Y. Fukai, The metal-hydrogen system: basic bulk properties, Springer Science & Business Media, 2006, vol. 21
6. M. Nagumo Mater. Sci. Technol. 2004 20 940 950
7. A. Pundt R. Kirchheim Annu. Rev. Mater. Res. 2006 36 555 608
8. J. P. Hirth Metall. Trans. A 1980 11 861 890
9. A. Rajabipour R. E. Melchers Int. J. Hydrogen Energy 2015 40 9388 9399
10. M. Nagumo, T. Tamaoki and T. Sugawara, in Hydrog. Eff. Mater. Behav. Corros. Deform. Interact., ed., N. R. Moody, A. W. Thompson, R. E. Ricker, G. W. Was, and, R. H. Jones, Miner. Met. Mater. Soc., N.Y., 2002, pp. 999-1008
11. C. D. Beachem Metall. Trans. 1972 3 441 455
12. H. K. Birnbaum P. Sofronis Mater. Sci. Eng., A 1994 176 191 202
13. A. R. Troiano Trans. ASME 1960 52 54 80
14. J. G. Morlet, H. H. Johnson and A. R. Troiano, A new concept of hydrogen embrittlement in steel, Wright Air Development Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, 1957
15. R. A. Oriani Acta Metall. 1970 18 147 157
16. H. C. Rogers Science 1968 159 1057 1064
17. K. H. Lo C. H. Shek J. K. L. Lai Mater. Sci. Eng., R 2009 65 39 104
18. H. Momida Y. Asari Y. Nakamura Y. Tateyama T. Ohno Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013 88 144107
19. J. L. Lee J. Y. Lee Met. Sci. 1983 17 426 432
20. W. Y. Choo J. Y. Lee J. Mater. Sci. 1982 17 1930 1938
21. S. L. I. Chan J. A. Charles Mater. Sci. Technol. 1986 2 956 962
22. V. P. Ramunni T. D. P. Coelho P. E. V. de Miranda Mater. Sci. Eng., A 2006 435-436 504 514
23. S. M. Lee J. Y. Lee Acta Metall. 1987 35 2695 2700
24. H. G. Lee J.-Y. Lee Acta Metall. 1984 32 131 136
25. H.-L. Lee S. Lap-Ip Chan Mater. Sci. Eng., A 1991 142 193 201
26. S. Fujita Y. Murakami Metall. Mater. Trans. A 2013 44 303 322
27. M. Wen X.-J. Xu S. Fukuyama K. Yokogawa J. Mater. Res. 2001 16 3496 3502
28. A. Ramasubramaniam M. Itakura M. Ortiz E. A. Carter J. Mater. Res. 2008 23 2757 2773
29. R. Nazarov T. Hickel J. Neugebauer Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014 89 144108
30. D. Tanguy M. Mareschal Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005 72 174116
31. D. E. Jiang E. A. Carter Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004 70 064102
32. B. Irigoyen R. Ferullo N. Castellani A. Juan J. Phys. D: Appl. Phys. 1996 29 1306
33. M. E. Pronsato C. Pistonesi A. Juan J. Phys.: Condens. Matter 2004 16 6907
34. Y. Tateyama T. Ohno Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003 67 174105
35. Y. A. Du J. Rogal R. Drautz Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 86 174110
36. L. Ismer T. Hickel J. Neugebauer Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010 81 094111
37. U. Khalilov G. Pourtois A. C. T. van Duin E. C. Neyts J. Phys. Chem. C 2012 116 21856 21863
38. Q. Zhang T. aʇin A. van Duin W. A. Goddard III Y. Qi L. G. Hector Jr Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004 69 045423
39. B. V. Merinov J. E. Mueller A. C. T. van Duin Q. An W. A. Goddard J. Phys. Chem. Lett. 2014 4039 4043
40. C. Zou A. C. T. van Duin D. C. Sorescu Top. Catal. 2012 55 391 401
41. J. Tersoff Phys. Rev. Lett. 1988 61 2879 2882
42. D. W. Brenner Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1990 42 9458 9471
43. T. Liang Y. K. Shin Y.-T. Cheng D. E. Yilmaz K. G. Vishnu O. Verners C. Zou S. R. Phillpot S. B. Sinnott A. C. T. van Duin Annu. Rev. Mater. Res. 2013 43 109 129
44. A. C. Van Duin A. Strachan S. Stewman Q. Zhang X. Xu W. A. Goddard J. Phys. Chem. A 2003 107 3803 3811
45. K. Chenoweth A. C. T. van Duin W. A. Goddard J. Phys. Chem. A 2008 112 1040 1053
46. A. C. Van Duin S. Dasgupta F. Lorant W. A. Goddard J. Phys. Chem. A 2001 105 9396 9409
47. M. R. LaBrosse J. K. Johnson A. C. T. van Duin J. Phys. Chem. A 2010 114 5855 5861
48. S. Cheung W.-Q. Deng A. C. T. van Duin W. A. Goddard J. Phys. Chem. A 2005 109 851 859
49. W. J. Mortier S. K. Ghosh S. Shankar J. Am. Chem. Soc. 1986 108 4315 4320
50. O. Verners A. C. T. van Duin Surf. Sci. 2015 633 94 101
51. M. M. Islam A. Ostadhossein O. Borodin A. T. Yeates W. W. Tipton R. G. Hennig N. Kumar A. C. T. van Duin Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 3383 3393
52. A. Ostadhossein E. D. Cubuk G. A. Tritsaris E. Kaxiras S. Zhang A. C. T. van Duin Phys. Chem. Chem. Phys. 2015 17 3832 3840
53. C. Zou Y. K. Shin A. C. T. van Duin H. Fang Z.-K. Liu Acta Mater. 2015 83 102 112
54. C. Zou A. V. Duin JOM 2012 64 1426 1437
55. M. M. Islam V. S. Bryantsev A. C. T. van Duin J. Electrochem. Soc. 2014 161 E3009 E3014
56. D.-C. Yue T.-B. Ma Y.-Z. Hu J. Yeon A. C. van Duin H. Wang J. Luo Langmuir 2015 31 1429 1436
57. M. F. Russo Jr. A. C. T. van Duin Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2011 269 1549 1554
58. S. G. Srinivasan A. C. T. van Duin P. Ganesh J. Phys. Chem. A 2015 119 571 580
59. L. S. I. Liyanage S.-G. Kim J. Houze S. Kim M. A. Tschopp M. I. Baskes M. F. Horstemeyer Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014 89 094102
60. W. G. Marshallc G. D. Pricea I. G. Wooda Earth Planet. Sci. Lett. 2002 203 575
61. F. H. Herbstein J. Smuts Acta Crystallogr. 1964 17 1331 1332
62. C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, Wiley, 2004
63. J. Li H. K. Mao Y. Fei E. Gregoryanz M. Eremets C. S. Zha Phys. Chem. Miner. 2002 29 166 169
64. B.-J. Lee J.-W. Jang Acta Mater. 2007 55 6779 6788
65. D. C. Sorescu Catal. Today 2005 105 44 65
66. P. Söderlind L. H. Yang J. A. Moriarty J. M. Wills Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2000 61 2579
67. C. Domain C. S. Becquart Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001 65 024103
68. P. A. Korzhavyi I. A. Abrikosov B. Johansson A. V. Ruban H. L. Skriver Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999 59 11693
69. E. Hayward C.-C. Fu Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013 87 174103
70. S. M. Myers P. M. Richards W. R. Wampler F. Besenbacher J. Nucl. Mater. 1989 165 9 64
71. Y. K. Shin H. Kwak C. Zou A. V. Vasenkov A. C. T. van Duin J. Phys. Chem. A 2012 116 12163 12174
72. W. C. Chiou Jr. E. A. Carter Surf. Sci. 2003 530 88 100
73. G. Kresse J. Hafner Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1993 48 13115
74. G. Kresse J. Furthmüller Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996 54 11169
75. P. E. Blöchl Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994 50 17953
76. A. C. van Duin B. V. Merinov S. S. Han C. O. Dorso W. A. Goddard Iii J. Phys. Chem. A 2008 112 11414 11422
77. K. Kiuchi R. B. McLellan Acta Metall. 1983 31 961 984
78. H. Z. Fang S. L. Shang Y. Wang Z. K. Liu D. Alfonso D. E. Alman Y. K. Shin C. Y. Zou A. C. T. van Duin Y. K. Lei G. F. Wang J. Appl. Phys. 2014 115 043501
79. L. K. Mansur J. Nucl. Mater. 1994 216 97 123
80. G. R. Odette M. J. Alinger B. D. Wirth Annu. Rev. Mater. Res. 2008 38 471 503
81. Y. Fan A. Kushima S. Yip B. Yildiz Phys. Rev. Lett. 2011 106 125501
82. C.-C. Fu J. D. Torre F. Willaime J.-L. Bocquet A. Barbu Nat. Mater. 2005 4 68 74
83. L. K. Mansur, in Kinet. Nonhomogeneous Process. Pract. Introd. Chem. Biol. Phys. Mater. Sci., ed., G. R. Freeman, Wiley, N.Y., 1987, pp. 377-463
84. T. P. Senftle M. J. Janik A. C. T. van Duin J. Phys. Chem. C 2014 118 4967 4981
85. M. Eldrup B. N. Singh J. Nucl. Mater. 2003 323 346 353
86. M. Iino Metall. Trans. A 1978 9 1581 1590
87. A. Arya E. A. Carter J. Chem. Phys. 2003 118 8982 8996
88. D. S. Zhou G. J. Shiflet Metall. Trans. A 2013 23 1259 1269
89. M. W. Finnis J. Phys.: Condens. Matter 1996 8 5811
90. X.-G. Wang J. R. Smith M. Scheffler Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2002 66 073411
91. H. Hanada T. Otsuka H. Nakashima S. Sasaki M. Hayakawa M. Sugisaki Scr. Mater. 2005 53 1279 1284