The trapping and mobility of hydrogen in nanostructured tungsten grain boundaries (GBs) have been studied by combining experimental and density functional theory (DFT) data. Experimental results show that nanostructured W coatings with a columnar grain structure and a large number of (1 1 0)/(2 1 1) interfaces retain more H than coarsed grained W samples. To investigate the possible influence of GBs on H retention, a complete energetic analysis of a non-coherent W(1 1 0)/W(1 1 2) interface has been performed employing DFT. Our results show that this kind of non-coherent interface largely attracts point defects (both a H atom and a metallic monovacancy separately) and that the presence of these interfaces contributes to a decrease in the migration energy of the H atoms with respect to the bulk value. When both the W monovacancy and H atom are introduced together into the system, the HV complex becomes the most stable configuration and one of the mechanisms explaining the H retention in the radiation damaged GB observed experimentally.
水素の捕捉と移動度に関する研究を、ナノ構造タングステンの粒界において、実験と密度汎関数理論（DFT）のデータを組み合わせて実施した。実験結果によれば、柱状粒構造と多数の(1 1 0)/(2 1 1)界面を有するナノ構造Wコーティングは、粗粒W試料よりも多くの水素を保持することが示された。粒界が水素保持に及ぼす影響を調べるため、非整合W(1 1 0)/W(1 1 2)界面の完全なエネルギー解析をDFTを用いて行った。我々の結果は、この種の非整合界面が点欠陥（水素原子および金属単原子空孔の両方）を強く引き寄せること、またこれらの界面の存在が、バルク値と比較して水素原子の移動エネルギーを低下させることに寄与することを示している。さらに、W単原子空孔と水素原子を同時に系に導入した場合、HV複合体が最も安定な配置となり、実験で観察された放射線損傷粒界における水素保持のメカニズムの一つを説明するものである。