Användning av synligt ljus för att bestämma diffusion av väte

Forskare vid Uppsala universitet har utvecklat ett nytt angreppsätt för att bestämma diffusionshastigheten av väte i material.  De visar att synligt ljus kan användas för rumsupplöst bestämning av vätekoncentration i material. Genom att upprepa mätningarna vid olika tidsintervall kan diffusion av atomärt väte följas. Resultaten publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.

Diffusion är ett av de mest förbryllande och studerade fenomenen inom fysiken. Adolf Fick formulerade matematisk beskrivning av diffusion redan 1855, men det var först 1905 som Albert Einstein rationaliserade beskrivningen i atomistiska termer. Väte diffunderar mycket snabbt i material och vid rumstemperatur är diffusionshastigheten jämförbar med diffusion av vattenmolekyler i vatten.  

Tekniken som forskarna vid avdelningen för materialfysik vid Uppsala universitet utvecklat tillåter bestämning av vätets fördelning med en noggrannhet som motsvarar ett enda atomlager. Vätets rörelse kan därmed bestämmas i ytterst tunna skikt och tillåter studier av vätets rörelse vid olika koncentrationer och kristallografiska riktningar. Tekniken förväntas ge unik insikt i vätets rörelse i nanomaterial.

De nya rönen möjliggör nya sätt att jämföra experimentella resultat med teoretiska modeller och öppnar därmed nya angreppsätt för att studera vätets diffusion i material.

För mer information kontakta Björgvin Hjörvarsson, institutionen för fysik och astronomi, tel 018-471 3837, 070-425 0715, e-post: bjorgvin.hjorvarsson@physics.uu.se

G. Pálsson, A. Bliersbach, and M. Wolff, A. Zamani, B. Hjörvarsson, Nature Communications, DOI: 10.1038/ncomms1897

Forskningen har finansierats med medel från Vetenskapsrådet och Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.