Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 3: Nanoskalige Materialien I

M 3.2: Fachvortrag

Montag, 11. März 2002, 11:15–11:30, H6

NMR-Untersuchung der Wasserstoffbeweglichkeit in nanostrukturierten Wasserstoff-Graphit-Systemen — •Eva Stanik¹, Günter Majer¹ und Shin-ichi Orimo² — ¹Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart — ²Faculty of Integrated Arts and Sciences, Hiroshima University, Higashi-Hiroshima 739-8521, Japan

Nanostrukturiertes Graphit wurde mittels Kugelmahlen unter Wasserstoffatmosphäre (Anfangsdruck: 1,0 MPa) hergestellt. Nach einer Mahldauer von 80 h betrug der Wasserstoffgehalt der Probe 7,4 gew.%. Wasserstoff in kugelgemahlenem Graphit (C^nanoH_x) wurde mit Hilfe der Kernspinresonanz untersucht. Erste NMR-Spektren zeigen zwei Komponenten, was auf zwei lokal unterschiedliche Umgebungen für den Wasserstoff schließen lässt. Aus der Spin-Gitter Relaxationsrate Γ₁ erhält man die mittlere Sprungfrequenz der Wasserstoffatome. Γ₁-Messungen bei 67,7 MHz zeigen bereits bei 390 K ein Maximum, was auf eine hohe Wasserstoffbeweglichkeit hindeutet. Bei Proben mit geringerer Wasserstoffkonzentration konnten sogar bei noch niedrigeren Temperaturen Maxima von Γ₁ beobachtet werden. Die Aktivierungsenthalpie H_a von Wasserstoff in C^nanoH_x kann durch Anpassen des BPP-Modells an die Messdaten bestimmt werden. Sie liegt nach den bisherigen Ergebnissen im Bereich von H_a ≈ 90 meV.