Properties of small vacancy clusters in tungsten were studied with first-principles calculations. The binding and formation energies of the vacancy clusters increase with the cluster size. Dynamic characteristics of a di-vacancy were specified between room temperature and 700 K with lattice kinetic Monte Carlo calculations, which were parametrised with the present first-principles results for the dissociation barriers. An Arrhenius fit for the di-vacancy diffusion yielded , and for the mean lifetime, ps. The di-vacancy system was found to be stable up to 500 K, due to the high energy needed for its dissociation. Having a carbon impurity was found to increase the tungsten di-vacancy binding energy.
タングステン中の小さな空孔クラスターの特性を第一原理計算により研究した。空孔クラスターの結合エネルギーと形成エネルギーは、クラスターサイズとともに増加する。二重空孔の動的特性は、室温から700 Kの間で、格子キネティックモンテカルロ計算によって特定された。この計算は、解離障壁に関する今回の第一原理計算結果を用いてパラメータ化された。二重空孔の拡散に対するアレニウスフィットにより が得られ、平均寿命については psが得られた。二重空孔系は、その解離に必要なエネルギーが高いため、500 Kまで安定であることがわかった。炭素不純物の存在は、タングステンの二重空孔結合エネルギーを増加させることがわかった。