Hydrogen absorption by thin Pd/Nb films deposited on glass

Abstract

Hydrogen absorption by 200-2000-Å-thick Pd-capped Nb films, between 5 and 110°C, was studied by simultaneous four-probe resistivity and volumetric measurements. The resistivity as a function of hydrogen concentration was measured while charging the films with hydrogen, and was used to compute the change in hydrogen concentration in the film, during the reaction with oxygen. For the thinnest films ͑200 Å thick͒, the hydrogen charging and discharging curves indicate that a first-order gas-liquid-like phase transition with a T c of 70-75°C takes place. The H-Nb phase diagram for the 200-Å film looks like the H/bulk Nb ␣-␣Ј phase diagram which has a higher T c ͑173°C͒. We attribute the substantial modifications of the film's phase diagram to the clamping of the Nb film at its interfaces with glass and Pd and to the nanostructure of the films.

Absorption of Hydrogen by Thin Films

“…Авторы более поздних работ показали, что при давлениях во-дорода более 10 3 Па образуется -фаза (см., например, [51]). В данном исследовании одновременно были использованы три экс-периментальных метода -рентгеновская дифрактометрия, объ-ёмный метод и измерение электросопротивления.…”

“…Аналогично плёнкам магния, переход от однослойных плёнок ниобия к многослойным позволил заметно улучшить кинетику абсорбции ими водорода [52,53]. Например, на многослойных плёнках Nb(100 нм)/Fe(2,6 нм) (5 слоёв) было обнаружено по-глощение водорода в количестве H/Nb  0,8-0,9 при давлениях водорода до 10 3 мбар и температуре 185С [51]. При этом, также как и в однослойных плёнках, наблюдалось увеличение парамет-ра решётки с ростом концентрации накопленного H (рис.…”

In situ neutron-reflectometry measurements of hydrogen and deuterium absorption in a Pd/Nb/Pd layered film

“…The ͓H͔/͓Nb͔ and ͓D͔/͓Nb͔ ratios are consistent with the presence of a ␤-phase or a high concentration ␣Ј-like phase. 15 After the neutron-reflectivity measurements, the film was further characterized by AES. Figure 3 shows the concentration profiles measured as a function of sputtering time.…”

Nanoskalige Metall- Wasserstoff- Systeme

“…Von einer Abhängigkeit der Isotherme von der Schichtdicke berichten dagegen Feenstra et al [FEE86] Auch an Nb-H-Schichten werden unterschiedliche Resultate gefunden: 1994 von Steiger et al [STE94] veröffentlichte H-Löslichkeitsisothermen unterschiedlich dünner epitaktischer Nb-Schichten zeigen eine erniedrigte Löslichkeit in der α -Phase, wäh-rend die α-Phase gegenüber dem massiven System unverändert ist. Messungen von Reisfeld et al [REI96] an auf Glas gesputterten Nb-H-Schichten (1996) zeigen eine erhöhte Löslichkeit.…”

“…Reisfeld et al [REI96] finden keineÄnderungen der Isothermen mit der Schichtdicke, was die Autoren auf das feine Korngefüge ihrer Schichten zurückführen. Song et al [SON96,SON97,SON99] haben den Einfluss der Schichtdicke insbesondere an epitaktischen Nb-H-Schichten untersucht.…”