Defect Study of β-TbH(D)1.9+x

The resistivity anomaly near 150 K in the system β-TbH(D)1.9+x; is investigated in detail, after defect introduction by quench and electron irradiation. A good fit to the energy dependence of the induced Δρirr in the pure dihydrides is obtained with computed electron—hydrogen interaction cross sections using a displacement energy threshold of Td(D) = 1.2 Td(H) ≈ 0.1 eV. The annealing spectrum exhibits three recovery stages between 110 and 215 K in the pure dihydrides (x = 0) attributed to the migration of H interstitials, the detrapping and recombination of initially trapped Hinterstitials, and to H vacancy migration, respectively. For x > 0, there is only a unique recovery stage centered at 130 K and corresponding to stage I of the pure dihydrides. No quench-induced defects are observed for x = 0; in the specimens with x > 0, Δϱq recovers in the anomaly region, with a defect migration energy Em(H) = (0.24 ± 0.02) eV and Em(D) = (0.28 ± ± 0.02) eV. The anomaly is attributed to the condensation of hydrogen into short-range ordered structures, e.g. pairs in the 〈100〉 direction, with a binding energy determined to Eb(H) = (41 ± ± 2) meV and Eb(D) = (43 ± 3) meV. Analogies with the earlier observed resistivity anomaly in various rare earth—hydrogen α-phase solid solutions are discussed. The development of the ordered structures is related to the transformation h.c.p. α-phase f.c.c. β-phase h.c.p. γ-phase accompanying the diminution of the valence electron concentration per atom, Z, from three to zero. L'anomalie de resistivite au voisinage de 150 K dans le systeme β-TbH(D)1.9+x a ete etudiee en detail, apres creation de defauts par trempe et par irradiation aux electrons. Un bon accord est ob-tenu entre la dependance de l'energie de Δϱirr induit dans les dihydrures purs et les sections efficaces d'interaction electron-hydrogene calculees en utilisant une energie seuil de deplacement Td(D) = = 1,2 Td(H) ≈ 0,1 eV. Le spectre de recuit presente trois stades de restauration entre 110 et 215 K pour les dihydrures purs (x = 0) attribues respectivement, dans le sens des temperatures croissantes, a la migration des interstitiels H, au depiegeage et a la recombinaison des interstitiels H pieges initialement, et a la migration des lacunes H. Pour x > 0, il y a une seule et unique etape de recuit centree a 130 K correspondant a l'etape I des dihydrures purs. On n'observe pas de defauts induits par trempe avec x = 0; pour les echantillons avec x > 0, Δϱq recuit dans la region de l'anomalie, avec une energie de migration de defaut Em(H) = (0,24 ± 0,02) eV et Em(D) = = (0,28 ± 0,02) eV. L'anomalie est attribuee a la condensation de l'hydrogene en structures ordonnees a courte distance, c. a d. en paires dans la direction 〈100〉, avec une energie de liaison evaluee a Eb(H) = (41 ± 2) meV et Eb(D) = (43 ± 3) meV. Les analogies avec l'anomalie de resistivite observee anterieurement dans certaines solutions solides terre rare—hydrogene (phase α) sont discutees. Le developpement des structures ordonnees est reliee a la transformation h.c. phase α c.f.c. phase β h.c. phase γ accompagnant la diminution de la concentration des electrons de valence, Z, de trois a zero.