Углеродные и ван-дер-ваальсовы материалы

Влияние H-H взаимодействия и переменного электрического поля на процессы десорбции водорода из частично гидрированного графена

А. И. Подливаев

Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия

Аннотация: Проведено многомасштабное моделирование гидрирования графена под действием переменного электрического поля. Микроскопические параметры, описывающие десорбцию водорода, вычислялись на основе молекулярной динамики в рамках неортогональной модели сильной связи. Эти параметры использовались в уравнении химической кинетики, позволяющим описать динамическое поведение концентрации водорода за макроскопические времена. Показана возможность управляемо формировать неоднородности в распределении водорода на поверхности графена при воздействии внешнего электрического поля. При условиях, типичных для экспериментов по гидрированию графена (температура 350 K, время насыщения водородом 2 часа), оптимальная частота внешнего электрического поля составила 516$\cdot$10$^{12}$ rad/s при амплитуде электрического поля в интервале 1–0.01 V/nm. Резонансное воздействие такого поля позволяет создавать на поверхности графена области, в которых концентрация водорода составляет 3–0.02% от максимальной, достигаемой в отсутствии воздействия электрического поля.

Ключевые слова: гидрирование графена, графан, десорбция, энергия активации, молекулярная динамика.

Поступила в редакцию: 02.09.2025
Исправленный вариант: 12.09.2025
Принята в печать: 24.10.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.10.61979.239-25

Реферативные базы данных:

•