示踪原子嬗变后位点偏好的扩散与平衡

利用伽马射线扰动角关联方法，可通过核四极相互作用的弛豫测量探针原子的扩散跳跃频率。这于2004年首次在导致局部电场梯度重新取向的示踪原子跳跃中得到证实，例如 L12 晶体结构中连通 a-子晶格上的跳跃。本文综述了使用 111In/Cd PAC 探针对此类多相的研究。2009 年对稀土元素铟化物 In3R 研究的一项主要发现是明显观测到两种扩散机制：一种主导重镧系相 R = Lu, Tm, Er, Dy, Tb, Gd，符合 In a-子晶格上空位扩散的简单模型；另一种对应轻镧系 R = La, Ce, Pr, Nd，无明显解释，但提出了若干替代扩散机制。本文提出，后一种机制并非源于扩散机制，而是源于 111In 嬗变后 111Cd 子原子由 In-位点向 R-位点的位点偏好改变，从而导致 Cd-探针从起源的 In-位点转移到 R-位点。对 Pd3R 相中 111In/Cd 探针位点偏好与跳跃频率的研究支持该转移机制。描述了可能的转移机制，其中最可能机制为：a-位点上的 Cd-探针转移到间隙位，经间隙扩散，再与 b-位点上的空位反应。讨论了该提议的含义。对于重镧系元素铟化物，Cd 示踪原子保留在 In-子晶格上，弛豫给出扩散跳跃频率。