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Ion-irradiation effects of hydrogen absorption in palladium metal

水素吸蔵パラジウムのイオン照射効果

米田 安宏   ; 田村 和久   ; 阿部 浩之; 大島 武; 森本 亮*; 内田 裕久*; 水木 純一郎

Yoneda, Yasuhiro; Tamura, Kazuhisa; Abe, Hiroshi; Oshima, Takeshi; Morimoto, Ryo*; Uchida, Hirohisa*; Mizuki, Junichiro

水素吸蔵合金であるパラジウムの特性を改変するためにN$$^+$$イオン照射を行い、エッチングなどによる表面改変に比べ大幅に改善されることがわかった。このしくみを理解するために表面構造を電子顕微鏡で、またミクロスコピックな構造を放射光X線を用いて調べた。N$$^+$$イオンはパラジウム金属中に留まることはないため、イオン照射時に生じる格子欠陥が水素吸蔵過程に変化をもたらしていると考えられる。SEM観察からは金属パラジウムの表面自体は照射前から圧延時の痕跡が見られ、照射による表面積の拡大が水素吸蔵に影響を与えているとは考えられない。したがって、X線によって明らかとなった格子欠陥によるミクロ構造の変化が本質的に水素吸蔵量と関係していると考えられる。

The effect of ion irradiation on palladium (Pd) metal was investigated by hydrogen-absorption measurements, SEM microscopy and synchrotron X-ray diffraction. N$$^+$$ irradiation was made with an acceleration energy 350 keV. The initial hydrogen absorption rate of the irradiated Pd was three times larger than that of non-irradiated Pd. The microscopic structure was investigated by using the pair-distribution function (PDF) obtained by X-ray diffraction. Although the average structure of the Pd was f.c.c, the Pd atoms displaced and two occupancy sites are revealed. This site occupancy is closely related with the hydrogen-absorption rate.

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