Effects of ion beam modification on the hydrogen storage characteristics of palladium

パラジウムの水素吸蔵特性におけるイオンビーム改質効果

阿部 浩之; 森本 亮*; 内田 裕久*; 大島 武

Abe, Hiroshi; Morimoto, Ryo*; Uchida, Hirohisa*; Oshima, Takeshi

われわれはこれまでに、水素吸蔵材料(Pd)について、イオン照射により欠陥導入させることで表面が改質し、水素吸蔵能の向上が見込まれることを見いだしている。本研究では、表面状態に関する知見を得るため、仕事関数測定により表面の電子状態を調べた。イオン照射Pdの水素吸蔵効果を仕事関数測定と水素吸蔵測定,表面欠陥状態と水素吸蔵能の相関について調べた。Nイオン,Crイオン,Agイオン照射(エネルギー:keV級,MeV級,ドーズ量:10-10cm)を行ったPdの水素吸蔵初期反応速度を調べたところ、未照射Pdに比べ速くなることを確認した。また仕事関数測定では、エネルギー,ドーズ量の増加に伴い、仕事関数値が負側へシフトしていくことが判明した。このことは、イオン照射により表面電子状態が不安定になったことを意味しており、その結果、電子交換が容易になり、水素原子が取り込みやすくなったため、水素吸蔵初期反応速度が向上したと考えられる。

Regarding the hydrogen storage in metals, it was reported that the absorption concentration of hydrogen atoms and the hydrogen absorption rate depend strongly on the surface state of metals. For the surface modification of materials, ion implantaton/irradiation with both lon and high energy are known to be a quite useful method. These facts give the possibility that the hydrogen absorptivity in Pd is improved by surface modification using ion irradiation.