Influence de la teneur en silicium sur la solubilité et la diffusion de l'hydrogène (Deuterium) dans les alliages Pd100-xSix amorphes

Abstract

L’hydrogène (ou le deutérium) a été utilisé comme sonde afin d’observer la structure atomique des alliages Pd-Si amorphes. Dans ce but, la solubilité du gaz ainsi que sa diffusion ont été examinées pour des concentrations de silicium variant entre 14 et 22 at%. Un alliage cristallin de structure c.f.c. contenant 4 at% Si (Pd₉₆Si₄) a été aussi étudié. Auparavant, la structure électronique des alliages non hydrogénés a été explorée par des mesures de résistivité électrique à basses températures et par spectroscopie de photoélectrons X (X.P.S). Le chargement des échantillons a été effectué sous pression de gaz (jusqu’à 15 MPa) et pour des températures comprises entre 20 et 200°C pour les alliages amorphes et 200 à 500°C pour l’alliage cristallin Pd₉₆Si₄. Deux techniques ont été utilisées pour suivre l’adsorption (ou la désorption) : thermogravimétrie et mesures de la résistivité électrique. La solubilité à l’équilibre, l’enthalpie de dissolution, la déviation par rapport à la loi de Sieverts, le coefficient de diffusion et l’énergie d’activation correspondante ont été déterminées en fonction de la température, de la concentration d’hydrogène et particulièrement de la teneur en silicium. Tous les résultats tendent à montrer la grande influence, principalement de la distribution des sites mais aussi de la structure électronique des alliages.