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《中国原子能科学研究院》 2005年
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贮氢合金正电子湮没和扰动角关联研究

左(走翼)  
【摘要】:正电子湮没和扰动角关联分别基于正-负电子对湮没的质-能转换和核与邻近原子和电子产生的电磁场间的超精细相互作用的核效应分析技术,是从原子尺度进行材料微观结构分析,是凝聚态物理、材料科学研究中不可缺少的实验手段。 贮氢合金是重要的能源、武器和功能材料。贮氢合金材料微观结构及其中氢特性的研究是当前材料科学,尤其是贮氢合金材料研究中的一个热点课题。 本论文用正电子湮没和扰动角关联方法研究Pd_(0.75)Ag_(0.25)和LaNi_(4.25)Al_(0.75)两种贮氢合金。 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Pd_(0.75)Ag_(0.25)H_x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τ_1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Pd_(0.75)Ag_(0.25)-H_x系统发生结构相变;长寿命成分τ_2是被氢泡缺陷捕获的正电子湮没寿命,τ_2及其相对强度I_2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Pd_(0.75)Ag_(0.25)H_x样品。未充氢Pd_(0.75)Ag_(0.25)-H_x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LaNi_(4.25)Al_(0.75)H_x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ω_1=14.39Mrad/s(电场梯度v_(zz)~1=10.1×10~(17)V/cm~2)。充氢样品除ω_1外,还得到频率为ω_2=20.63Mrad/s(V_(zz)~2=14.48×10~(17)V/cm~2)的第二个四极相互作用,ω_1的成份f_1=25.1%,ω_2的f_2=74.9%。实验
【学位授予单位】:中国原子能科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:O571.2

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