贮氢合金正电子湮没和扰动角关联研究

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本论文用正电子湮没和扰动角关联方法研究PD0.75Ag0.25和LaNi4.25Al0.75两种贮氢合金。主要研究工作: 1,在77-295K温区和0-0.35氢浓度范围用正电子湮没寿命测量方法研究了Pd0.75Ag025Hx样品。实验测量的正电子湮没寿命谱用两个寿命成份表征。短寿命成份τ1是自由正电子湮没寿命,不随温度和氢浓度变化,表明在该温度和氢浓度范围未观察到Pd0.75Ag0.25-Hx系统发生结构相变;长寿命成分τ2是被氢泡缺陷捕获的正电子湮没寿命,τ2及其相对强度I2不随温度变化,但随氢浓度增加分别增大和减小,说明随氢浓度增加,氢泡缺陷的尺度增大而浓度减小。 2,在0-0.35氢浓度范围室温下采用扰动角关联研究了Pd0.75Ag0.25Hx样品。未充氢Pd0.75Ag0.25-Hx样品中四极相互作用频率为零,探针核111Ag/111Cd处于面心立方(fcc)晶格替代位置上,不受到电场梯度的作用。充氢后部分探针核受到扰动,在x=0.1,0.2和0.35浓度时,测到了不同频率的四极相互作用。探针核的扰动来自于氢泡缺陷。实验结果表明,氢浓度x增加四极相互作用频率值减小,说明随着氢浓度增加,氢泡增大,而相对强度随氢浓度增加而减小,表明氢泡浓度随氢浓度增加而减小。实验还观察到四极相互作用频率分布宽度随氢浓度增加而减小,说明氢浓度增加扩散对扰动影响减小,氢扩散的存在表明充氢过程中材料未发生结构相变。扰动角关联测量得到的实验结果与正电子湮没结果一致。 3,室温下在0和3.0两个氢浓度采用扰动角关联方法研究了LaNi4.25Al0.75Hx合金氢化物样品。未充氢样品只得到一个四极相互作用频率ω1=14.39Mrad/s(电场梯度V1zz=10.1×1017V/cm2)。充氢样品除ω1外,还得到频率为ω2=20.63Mrad/s(V2zz=14.48×1017V/cm2)的第二个四极相互作用,ω1的成份F1=25.1%,ω2的F2=74.9%。实验得到的ω1为邻近间隙位未被氢填充的基面上的探针核的四极相互作用频率,ω2为邻近八面体间隙位被氢填充的基面上的探针核的四极相互作用频率,表明氢主要填充八面体间隙位。实验结果还表明Al部分替代Ni引起晶格膨胀和形变,有利于氢填充八面体间隙位。
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