贮氢合金正电子湮没和扰动角关联研究

论文摘要

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Pd0.75Ag0.25和LaNi4.25Al0.75两种贮氢合金。 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Pd0.75Ag0.25Hx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vzz1=10.1×1017V/cm2)。充氢样品除ω1外,还得到频率为ω2=20.63Mrad/s(Vzz2=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

论文目录

• 第一章 引言
• 第二章 贮氢合金概述
• 1、贮氢合金研究意义
• 1.1、氢的开发利用
• 1.2、贮氢合金在氢能源系统中的应用
• 1.3、贮氢合金作为功能材料的应用
• 2、贮氢合金理论基础
• 2.1、氢化物分类及性质
• 2.2、贮氢合金定义和类型
• 2.3、贮氢合金吸氢反应机理
• 2.4、贮氢合金晶格结构和氢的晶格位置
• 2.5、金属氢化物中氢同位素效应
• 3、PdAg合金
• 3.1、PdAg合金简介
• 3.2、PdAg合金吸氢热力学特性及同位素效应
• 3.3、PdAg合金晶格结构及氢的晶格位置
• 4.25Al_0.75合金'>4、LaNi_4.25Al_0.75合金
• 5-yAl_y贮氢合金简介'>4.1、LaNi_5-yAl_y贮氢合金简介
• 5-yAl_y合金吸氢热力学特性及同位素效应'>4.2、LaNi_5-yAl_y合金吸氢热力学特性及同位素效应
• 5-yAl_y合金微观结构及氢的晶格位置'>4.3、LaNi_5-yAl_y合金微观结构及氢的晶格位置
• 5、贮氢合金正电子湮没微观研究
• 5.1、正电子湮没简介
• 5.2、正电子湮没方法研究贮氢合金
• 6、贮氢合金扰动角关联微观研究
• 6.1、扰动角关联简介
• 6.2、扰动角关联方法研究贮氢合金
• 第三章 正电子湮没和扰动角关联方法
• 1、正电子湮没寿命测量原理及实验技术
• 1.1、正电子湮没谱学概述
• 1.2、正电子湮没寿命测量技术原理
• 1.3、正电子寿命谱仪
• 2、扰动角关联方法原理及实验技术
• 2.1、扰动角关联方法概述
• 2.2、扰动因子
• 2.3、扰动角关联探针核
• 2.4、扰动角关联测量实验技术
• 0.75Ag_0.25-H系统正电子湮没和扰动角关联研究'>第四章 Pd_0.75Ag_0.25-H系统正电子湮没和扰动角关联研究
• 0.75Ag_0.25合金制备及充氢系统'>1、Pd_0.75Ag_0.25合金制备及充氢系统
• 0.75Ag_0.25合金制备'>1.1、Pd_0.75Ag_0.25合金制备
• 1.2、充氢系统
• 0.75Ag_0.25-H系统正电子湮没寿命测量研究'>2、Pd_0.75Ag_0.25-H系统正电子湮没寿命测量研究
• 0.75Ag_0.25H_x样品制备'>2.1、Pd_0.75Ag_0.25H_x样品制备
• 2.2、正电子湮没寿命测量
• 2.3、结果和讨论
• 0.75Ag_0.25-H系统的扰动角关联研究'>3、Pd_0.75Ag_0.25-H系统的扰动角关联研究
• 0.75Ag_0.25H_x样品中扰动角关联探测核的产生'>3.1、Pd_0.75Ag_0.25H_x样品中扰动角关联探测核的产生
• 3.2、扰动角关联测量
• 3.3、结果和讨论
• 4.25Al_0.75H_x氢化物扰动角关联研究'>第五章 LaNi_4.25Al_0.75H_x氢化物扰动角关联研究
• 4.25Al_0.75H_x氢化物样品制备'>1、LaNi_4.25Al_0.75H_x氢化物样品制备
• 4.25Al_0.75合金制备'>1.1、LaNi_4.25Al_0.75合金制备
• 4.25Al_0.75H_x氢化物制备'>1.2、LaNi_4.25Al_0.75H_x氢化物制备
• 1.3、扰动角关联探针核产生
• 2、实验测量
• 3、结果和讨论
• 结束语
• 参考文献
• 硕士期间发表文章