Activation Energies of Hydrogen Absorption and Desorption in Pd Thin Films for the α phase

팔라디움박막의 α 상영역 수소 활성화에너지

4-probe resistivity measurement technique was used to study hydrogen A-D(Absorption-Desorption)kinetics on Pd films(18 to 67nm thick) from 25 to $50^{\circ}C$, from 0 to 5 torr hydrogen pressure. Pd films were made on sapphire substrate by thermal evaporation technique under high vacuum at room temperature. Upto about 100 hydrogen A-D cyclings, no pulverization was observed, but film was detached partially from substrate. Forward reaction and backward reaction rate were analyzed separately. The activation energies of hydrogen A-D processes were obtained from the Arrhenius plot of the reaction rates. The activation energies of Pd films are not strongly dependent on the thickness of the film. But the activation energy of very thin film( l8nm thick) was smaller than the others.

팔라디움 박막시료들(두께 18~67nm)에 대한 수소 흡수-방출 동역학을 4-극 전기비저항 측정법을 이용하여 연구하였다. 실험온도와 수소압력은 $25{\sim}50^{\circ}C$, 0~5 torr 범위였다. 팔라디움 박막은 고진공내에서 열증착 방법으로 사파이어 기판 위에 제작하였다. 수소 흡수-방출과정을 약 100회 반복할 때 까지 시료들의 분말화 현상은 관찰되지 않았으나 박막의 일부가 기판으로부터 분리되는 현상이 관찰되었다. 정방향 반응과 역방향 반응을 분리하여 분석하였다. 반응율에 대한 Arrhenius 그림에서 수소 흡수 방출 활성화 에너지를 얻었다. 팔라디움 박막의 활성화 에너지값들은 박막의 두께 변화에 강하게 의존하지 않았다. 그러나 매우 앓은 박막(두께 18nm)의 활성화 에너지값은 다른 박막의 활성화 에너지 값들보다 작은 경향을 보였다.