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钨基、钼基材料是最有前景的聚变堆面向等离子体材料。然而,氢同位素离子,氦离子辐照往往引起钨、钼材料硬化、肿胀、脆化和起泡,从而严重影响材料的服役性能。氢、氦行为在这些过程中起到了至关重要的作用。因此开展钨、钼材料中氢、氦行为的基础研究具有重要的实际意义。 本文基于密度泛函理论系统地研究了H、He在金属W和Mo中的占据、迁移和聚集等行为。我们发现单个W、Mo空位最多可捕获12个H原子,单个W空位最多可以捕获14个He原子。通过研究W中空位团簇的形成发现空位团簇越大团簇中空位之间的排斥越强,这说明在没有其它诱导因素的情况下金属W中空位很难自发长大。但当单空位捕获9个H或4个He原子时,该空位的第一和第二近邻空位形成能从约3.20 eV降低到了约0eV,这大大增加了第一、第二近邻格点产生空位的几率。空位长大之后,H、He原子则进一步在长大的空位中聚集,并以“捕获→长大→再捕获→再长大→···”的级联机制长大成为气泡。该机制可以对W、Mo受低能D,He离子辐照而产生气泡的实验现象进行定性解释。最后,我们还发现单空位捕获一个He原子后,该空位对H原子的捕获能力降低,形成这样的复合缺陷的形成能升高,因此该空位长大的几率降低。这一结果定性地解释了实验上观察到的He离子预辐照对材料中气泡形成的抑制作用。 此外,我们发展了面向等离子材料Mo的紧束缚势模型。我们编写了Mo紧束缚势模型的拟合程序和分子动力学程序。拟合对象是Mo的B.C.C.、F.C.C.、S.C.和diamond结构的能带和结合能以及Mo团簇的能级和结合能,得到了传递性较好的参数。我们在Mo紧束缚势模型发展方面的工作,为今后用于研究较大W和Mo体系中H、He行为的紧束缚势模型的发展建立了一定的基础。