中性子散乱による非平衡水素吸蔵合金中の水素の位置の解明

通过中子散射阐明非平衡储氢合金中氢的位置

基本信息

批准号：
10148214
负责人：
福永俊晴
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

メカニカルアロイング法を利用したプロチウム吸蔵合金の作製が行われるようになると共に、そのプロチウムの吸蔵特性の良さは周知のところとなっている。ところが、その機構解明は充分ではなく、さらなる特性向上の糸口を把握するためにプロチウムを吸蔵したときの構造解明がまず不可欠であると考える。本研究ではメカニカルアロイング法で作製した非平衡合金内に吸蔵されたプロチウムがどのような位置に存在するのか、さらにその形態を明らかにするために、中性子のプロチウムに対する散乱能の特徴を用いて、プロチウムの存在位置や形態を観察することを目的とする。これまでのアモルファス合金などの非平衡相にプロチウムを吸蔵させたとき、そのプロチウム原子が安定に存在する位置は4面体の中心であることが明らかにされてきている。またそのブロチウムは親和力の強い非平衡相構成原子で形成される4面体に優先的に入り、プロチウム量の増大とともに、親和力の小さい原子を含む4面体の中に入っていくようになることが明らかにされている。メカニカルアロイングで作製されたMgNi-D非平衡合金においても吸蔵されたプロチウム量が多い場合はMgならびにNi原子で構成されている4面体に入っていることが明らかにされている。今回、吸蔵プロチウム量の少ないMgNi-D非平衡合金におけるプロチウム原子の存在位置は明らかにするために、MgNiD_<0.1>非平衡合金を作製し、そのプロチウム原子の存在位置を観察した。その結果、プロチウムはこれまでのアモルファス水素吸蔵合金と異なり、その量が少なくても、プロチウムとの親和力に関係なく非平衡合金を構成する金属原子で作られる4面体に入っていくことが明らかとなった。

储氕合金已采用机械合金化方法生产，氕良好的储存性能已众所周知。然而，其机制尚未完全阐明，为了找到进一步改善性能的线索，我们认为有必要阐明氕吸留时的结构。本研究利用中子对氕的散射能力的特点来明确机械合金化制备的非平衡合金中氕的吸留位置和形貌，目的是观察氕的位置和形态。研究表明，当氕吸藏在传统非晶合金等非平衡相中时，氕原子稳定存在的位置是四面体的中心。还清楚的是，溴优先进入由具有强亲和力的非平衡相组成原子形成的四面体，并且随着氕的量增加，它开始进入包含具有低亲和力的原子的四面体。研究表明，即使在机械合金化制造的MgNi-D非平衡合金中，当吸留的氕量较多时，它也会驻留在由Mg和Ni原子组成的四面体中。本次，为了明确吸留少量氕的MgNi-D非平衡合金中氕原子的位置，我们制备了MgNiD_<0.1>非平衡合金，并观察了其中氕原子的位置。结果很明显，与传统的非晶态储氢合金不同，氕即使是少量，也会进入由构成非平衡合金的金属原子形成的四面体，无论其与氕的亲和力如何。