Parts | Days | Selection | Search | Downloads | Help

M: Metallphysik

M 25: Wasserstoff in Metallen I

M 25.4: Fachvortrag

Wednesday, March 28, 2001, 16:00–16:15, S12

Kernspinresonanz-Untersuchungen der Wasserstoff-Diffusion in den Dihydriden des Yttriums — •J. Gottwald¹, G. Majer¹, R. G. Barnes² und D. T. Peterson² — ¹Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart — ²Ames Laboratory, USDOE, and Department of Physics, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA

Die Diffusion des Wasserstoffs in YH_x (x = 1,91, 1,95, 2,03) wurde mit Hilfe der gepulsten magnetischen Feldgradienten (PFG-NMR) und Messungen der Spin-Gitter-Relaxationsrate Γ₁ bis zu einer Temperatur von 920 K untersucht. Die mit der PFG-NMR modellunabhängig gemessenen Diffusionskoeffizienten D zeigen bei konstanter Konzentration x ein einfaches Arrheniusverhalten. Die daraus erhaltenen Aktivierungsenergien H_a nehmen mit steigendem x von H_a = 0,53 eV (x = 1,91) auf 0,38 eV (x = 2,03) ab. Dies führt zu einer Zunahme von D bei einer gegebenen Temperatur. Die Ergebnisse werden mit denen von Wasserstoff in anderen Hydriden der Übergangsmetalle verglichen. Zum gemessenen Γ₁ tragen neben der diffusionsbedingten dipolaren Relaxationsrate Γ_1d ein elektronischer Anteil Γ_1e und ein Beitrag Γ_1p aufgrund der Wechselwirkung von Protonen mit paramagnetischen Verunreinigungen bei. Selbst bei kleinsten Mengen solcher Verunreinigungen (≤ 20 ppm) domimiert Γ_1p unterhalb von 500 K. Bei höheren Temperaturen liefert der Vergleich von Γ_1d mit den PFG-Daten eine gute Übereinstimmung. Eine gemeinsame Auswertung dieser Daten zeigt, dass bei der Diffusion Sprünge des Wasserstoffs zwischen benachbarten Tetraeder-Plätzen dominieren.