钼（Mo）是国际热核聚变实验堆（ITER）诊断第一镜的首选材料，具有高稳定性、低溅射率与优异反射性能；铍（Be）则是聚变装置第一壁与中子倍增候选材料，在等离子体辐照下易沉积并扩散进入Mo基体，引发表面污染、脆化开裂与光学性能衰减，成为制约聚变堆光学诊断系统长期服役的核心难题。
近期，烟台大学核材料设计与模拟团队在核材料领域国际著名期刊《Journal of Nuclear Materials》与《Nuclear Materials and Energy》连续发表两项重要研究成果，题目分别为：《Unraveling Be behavior near the Mo(110) surface: A DFT study of Adsorption, diffusion, and aggregation mechanisms》和《First-principles study of beryllium thermodynamics and clustering mechanism in molybdenum: Effects of vacancies and self-interstitial atoms》。
该工作基于第一性原理密度泛函理论，从Mo表面到基体内部、从单原子行为到团簇演化，全面揭示了Be在Mo中的作用规律。研究阐明，Be原子优先吸附于Mo (110)表面空心位点，随覆盖度增加吸附能逐步降低，Be原子更易沿表面特定路径扩散，向亚表面渗透则需克服高能垒，且在亚表面层间八面体间隙处富集；同时Be原子间存在强烈相互作用，极易自发聚集形成团簇，当聚集数量达到一定程度时会挤出钼原子形成空位-间隙原子对，成为富Be相核心，而基体中的空位与自间隙原子会进一步捕获Be原子，驱动复合缺陷级联生长并最终形成富Be区域，进而可能引发Be表面开裂、剥落等失效问题。
两篇论文均以烟台大学为第一单位，第一作者与通讯作者均来自核装备与核工程学院，第一作者分别为硕士研究生李海俊、莫翱瑜，通讯作者为韩全福（讲师）、杨坤杰（副教授）、刘悦林（教授）。相关工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2025.156170
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nme.2025.101948
审核：李军 责任编辑：郎博涵
