A systematic neutron reflectometry study on hydrogen absorption in thin Mg1-xAlx alloy films

Nous montrons ici comment la R\ue9flectom\ue9trie Neutronique (NR) peut permettre une \ue9tude plus approfondie des propri\ue9t\ue9s d\u2019absorption et de d\ue9sorption de mat\ue9riaux de stockage d\u2019hydrog\ue8ne commercialement prometteurs. NR utilise la grande longueur de diffusion n\ue9gative des atomes d\u2019hydrog\ue8ne qui change substantiellement la courbe de r\ue9flectivit\ue9 de telle sorte que NR peut d\ue9terminer non seulement la quantit\ue9 totale d\u2019hydrog\ue8ne stock\ue9e, mais \ue9galement la distribution de l\u2019hydrog\ue8ne selon la normale au film, avec une pr\ue9cision du nanom\ue8tre. Pour pouvoir utiliser NR, les films doivent avoir une surface lisse et leur \ue9paisseur doit se trouver entre 10 et 200 nm. Nous avons \ue9tudi\ue9 syst\ue9matiquement des films minces d\u2019alliage Mg1-xAlx (x = 0,2, 0,3, 0,4, 0,67) recouverts d\u2019une couche de Pd comme catalyseur. Nos mesures montrent que Mg0,7Al0,3 est l\u2019alliage optimum qui permet le plus haut stockage d\u2019hydrog\ue8ne et la plus basse temp\ue9rature de d\ue9sorption. Tous les films minces gonflent d\u2019environ 20 % suivant l\u2019absorption d\u2019hydrog\ue8ne qui est stock\ue9 uniquement dans la couche de MgAl, sans hydrog\ue8ne dans le Pd.Nous montrons ici comment la R\ue9flectom\ue9trie Neutronique (NR) peut permettre une \ue9tude plus approfondie des propri\ue9t\ue9s d\u2019absorption et de d\ue9sorption de mat\ue9riaux de stockage d\u2019hydrog\ue8ne commercialement prometteurs. NR utilise la grande longueur de diffusion n\ue9gative des atomes d\u2019hydrog\ue8ne qui change substantiellement la courbe de r\ue9flectivit\ue9 de telle sorte que NR peut d\ue9terminer non seulement la quantit\ue9 totale d\u2019hydrog\ue8ne stock\ue9e, mais \ue9galement la distribution de l\u2019hydrog\ue8ne selon la normale au film, avec une pr\ue9cision du nanom\ue8tre. Pour pouvoir utiliser NR, les films doivent avoir une surface lisse et leur \ue9paisseur doit se trouver entre 10 et 200 nm. Nous avons \ue9tudi\ue9 syst\ue9matiquement des films minces d\u2019alliage Mg1-xAlx (x = 0,2, 0,3, 0,4, 0,67) recouverts d\u2019une couche de Pd comme catalyseur. Nos mesures montrent que Mg0,7Al0,3 est l\u2019alliage optimum qui permet le plus haut stockage d\u2019hydrog\ue8ne et la plus basse temp\ue9rature de d\ue9sorption. Tous les films minces gonflent d\u2019environ 20 % suivant l\u2019absorption d\u2019hydrog\ue8ne qui est stock\ue9 uniquement dans la couche de MgAl, sans hydrog\ue8ne dans le Pd.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye