Löslichkeit und Verteilung von Wasserstoff in metallischen Clustern

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Das Palladium-Wasserstoffsystem soll zur Untersuchung physikalischer Eigenschaften binärer Legierungssysteme auf kleinster Skala dienen. Dabei sollen zunächst die Löslichkeitsisothermen von Wasserstoff in quasi-freien Palladium-Clustern diskreter Größe und enger Größenverteilung untersucht werden. Voruntersuchungen haben gezeigt, daß das Phasendiagramm des Pd-H-ClusterSystems stark von dem des massiven Materials abweicht. Erstaunlicherweise wurde eine Hysterese in dem niedrigdimensionalen System gefunden. Eine thermodynamische Beschreibung einer Hysterese in kohärenten Systemen wurde von Schwartz et al. 1984 aufgestellt und kann anhand des Cluster-Systems erstmals experimentell überprüft werden. Hochauflösende elektronenmikroskopische und röntgenographische Untersuchungen sollen zusätzlich Informationen über die kristallographische Struktur und die lokale Wasserstoffverteilung liefern. Parallel durchzuführende molekulardynamische Rechnungen sollen diese niedrigdimensionalen Systeme simulieren. So soll ein möglichst umfassendes Bild der Thermodynamik, der Struktur und der lokalen chemischen Zusammensetzung des niedrigdimensionalen Legierungssystems Pd-H gewonnen werden.