ИСТИНА

Родий, помещенный в атмосферу молекулярного водорода, образует гидрид γ2 c составом, близким к RhH, путем изоморфного перехода γ1→γ2 между обедненной и обогащенной водородом фазами с ГЦК решеткой металла. Давление равновесия γ1↔γ2, близкое к давлению обратного перехода γ2→γ1, приблизительно линейно возрастает от 3.7 ГПа при комнатной температуре до 4.9 ГПа при T = 400 °C. На примере системы Rh-H мы планировали проверить, насколько точен предложенный недавно [1] метод расчета фазовых диаграмм систем Me-D по известным диаграммам систем Me-H с использованием спектра плотности оптических фононов в соответствующем гидриде и дейтериде. Результаты такого расчета сильно зависят от отношения r = ωH/ωD частот оптических колебаний в гидриде и дейтериде. Ранее это отношение было определено для трех фаз-аналогов гидрида родия: r = 1.49 для PdH0.6/PdD0.6 [2]; r = 1.51 для PdH/PdD [3] и r = 1.43 для NiH/NiD [1]. Спектр оптических колебаний в гидриде RhH был изучен ранее [4] методом неупругого рассеяния нейтронов (НРН). Мы изготовили образец RhD весом 1 грамм, промерили его НРН спектр на светосильном нейтронном спектрометре IN1-Lagrange в ИЛЛ (Гренобль, Франция) и получили отношение r = 1.44(2) для фаз RhH/RhD. Расчет с этим значением r = 1.44 предсказал, что при T = 400 °C давление равновесия γ1↔γ2, в системе Rh-D должно быть примерно на 1 ГПа выше, чем в системе Rh-H. Методом закалки мы построили изотермы растворимости водорода и дейтерия в родии при 400 °C, и в пределах точности измерения ±0.3 ГПа давления переходов γ2→γ1, на этих изотермах совпали между собой. Возможно, возникшая проблема связана с образованием дигидрида γ3, обнаруженного в этой системе несколько лет назад [5]. При комнатной температуре давление образования γ3 фазы из фазы γ2 превышает 8 ГПа, а вот давление обратного перехода γ3→γ2 составляет лишь около 4.5 ГПа. Это близко к давлению равновесия γ1↔γ2, что предполагает близкие значения химпотенциала водорода в фазах γ2 и γ3 и, соответственно, сильную ангармоничность оптических колебаний. В то же время, изменение давления равновесия γ1↔γ2 при замене H на D рассчитывалось в предположении, что оптические колебания в RhH и RhD гармонические, и различаться могут только силовые константы. 1. V.E. Antonov et al., J. Alloys Compd. 580 (2013) S109; 2. J.J. Rush et al., Z. Phys. B: Condens. Matter 55 (1984) 283; 3. V.E. Antonov et al., Phys. Rev. B 80 (2009) 134302; 4. V.E. Antonov et al., J. Alloys Compd. 446–447 (2007) 508; 5. B. Li et al., PNAS 108 (2011) 18618.