Одноосное сжатие решетки ванадия подавило квантовое туннелирование протона

Японские химики изучили механизм диффузии водорода в ванадии при низких температурах.
Диффузия водорода зависит от кристаллической фазы металла: кубическая α-фаза и одноосно деформированная β-фаза.
В кубической α-фазе атомы водорода туннелируют между тетраэдрическими позициями решетки.
В β-фазе туннелирование подавлено, диффузия осуществляется тепловыми прыжками между октаэдрическими позициями.
Водород в ванадии имеет малую массу атома и при низких температурах его диффузия определяется квантовыми эффектами.
Экспериментальных данных о механизме туннелирования водорода при низких температурах было мало.
Такахиро Озава и коллеги изучили влияние кристаллической симметрии на туннелирование протонов на примере ванадия.
Водород сосредоточен в узком слое вблизи поверхности при температуре 35 кельвин, равномерно распределяется при 70 и 200 кельвин.
Диффузия в β-фазе запускается при температуре около 70 кельвин, в α-фазе водород остается подвижным при 35 кельвин и ниже.