準弾性中性子散乱を使用した変形した多結晶PDにおける水素脱臼パイプ拡散の直接測定

脱臼に閉じ込められた水素溶質原子の温度依存性拡散率d（T）は、水素-in変形した多結晶性多結晶PDH（X）（X-10（-3）[H]/[PD]）の拡散に閉じ込められています。バルク拡散。アレニウス拡散挙動は、転位パイプ拡散と通常のバルク拡散で観察されており、後者はよく覆われた多結晶PDで行われます。PDの水素の定期的なバルク拡散の場合、D（T）= D（0）EXP（-E（A）/KT）= 0.005Exp（-0.23 EV/KT）CM（2）/Sが見つかります。水素転位パイプ拡散の場合、d（t）≃10（-5）exp（-e（a）/kt）cm（2）/s、ここで、0.52×10（-3）および1.13×10（-3）[H]の濃度のE（a）= 0.042および0.083 eVがあります。AB initio計算は、パイプ拡散経路の物理的基盤を提供し、障壁の高さの低下を確認します。

The temperature-dependent diffusivity D(T) of hydrogen solute atoms trapped at dislocations-dislocation pipe diffusion of hydrogen-in deformed polycrystalline PdH(x) (x∼10(-3)  [H]/[Pd]) has been quantified with quasielastic neutron scattering between 150 and 400 K. We observe diffusion coefficients for trapped hydrogen elevated by one to two orders of magnitude above bulk diffusion. Arrhenius diffusion behavior has been observed for dislocation pipe diffusion and regular bulk diffusion, the latter in well-annealed polycrystalline Pd. For regular bulk diffusion of hydrogen in Pd we find D(T)=D(0)exp(-E(a)/kT)=0.005exp(-0.23  eV/kT)  cm(2)/s, in agreement with the known diffusivity of hydrogen in Pd. For hydrogen dislocation pipe diffusion we find D(T)≃10(-5)exp(-E(a)/kT)  cm(2)/s, where E(a)=0.042 and 0.083 eV for concentrations of 0.52×10(-3) and 1.13×10(-3)[H]/[Pd], respectively. Ab initio computations provide a physical basis for the pipe diffusion pathway and confirm the reduced barrier height.