Harmonic and anharmonic elastic properties of the α-NbH system

Abstract

The room temperature elastic properties of NbHx are determined for hydrogen concentrations in the range 0 to 2.7 at%H. The full set of second and third order anisotropic elastic constants, the temperature coefficients of the second order elastic constants, the thermal expansion coefficient, and changes in the lattice parameter are measured. In agreement with earlier measurements, the changes of the harmonic properties (second order elastic constants) are found to be large. As expected, changes of the anharmonic properties (third order elastic constants) are observed to be even larger. These results permit separation of the total change of the second order constants upon addition of hydrogen into intrinsic and volumetric components. Die elastischen Eigenschaften von NbHx wurden bei Raumtemperatur für einen Konzentrationsbereich von 0 bis 2,7 at%H bestimmt. Der volle Satz der anisotropen elastischen Konstanten zweiter und dritter Ordnung, die Temperaturkoeffizienten der elastischen Konstanten zweiter Ordnung, der thermische Ausdehnungskoeffizient und die Änderung der Gitterkonstante wurden gemessen. Die Änderungen der harmonischen Eigenschaften (elastische Konstanten zweiter Ordnung) sind, in Übereinstimmung mit früheren Messungen, relativ groß. Die Änderungen der anharmonischen Eigenschaften (elastische Konstanten dritter Ordnung) sind, wie erwartet, größer als die der harmonischen Eigenschaften. Die vorliegenden Resultate erlauben eine Trennung der totalen Änderung der elastischen Konstanten zweiter Ordnung in einen inneren Anteil und einen Anteil, der durch die Expansion des Gitters gegeben ist.