# Сиднейский университет: атомно-зондовая томография показала дейтерий в твёрдом растворе ГЦК-сплавов

- Опубликовано: 2026-11-05 12:00 UTC
- Раздел: Машины и производство › Материаловедение
- Теги: криогенная атомно-зондовая томография, междоузельный водород, дейтерий в сплавах, ГЦК-сплавы, водородное охрупчивание, энергия растворения водорода, CoCrNiFeMn, водород в твёрдом растворе
- Адрес: https://realtech.media/ru/news/rt-41900a5276a063c9c205643f_sidneyskiy_universitet_atomno/

**Исследователи Сиднейского университета ввели в ГЦК-сплавы дейтерий и обнаружили, что он концентрируется в фазах с сродством к водороду, отличая растворённый водород от захваченного дефектами.**

![Sydney team maps deuterium in solid solution in FCC alloys with cryogenic atom probe tomography](https://sgzwpqqelzmajkcubgkl.supabase.co/storage/v1/object/public/rt-media/2026/11/271d6f8888493d08.jpg)
*Oak Ridge National Laboratory, Wikimedia Commons, CC BY 2.0*

Исследователи Сиднейского университета под руководством профессора Джули Кэрни сообщили о наблюдении водорода, растворённого между атомами металла в сплавах. Статья опубликована в Nature 4 ноября 2026 года и доступна через dx.doi.org [1]. Команда использовала криогенную атомно-зондовую томографию (cryo-APT) и заменила водород дейтерием. Образцами служили гранецентрированные кубические (ГЦК) сплавы с несколькими основными элементами, содержащие когерентные ГЦК-выделения [1].

По данным авторов, атомы дейтерия воспроизводимо концентрируются в фазах с сродством к водороду, что согласуется с теоретическими предсказаниями [1]. Они также зафиксировали различия в содержании дейтерия между фазами с разной локальной химией и кристаллической структурой. Эти различия согласуются с рассчитанными энергиями растворения водорода в данных фазах [1].

## Три состояния водорода в металлах

Водород в кристаллических материалах существует в трёх основных состояниях: растворённым междоузельным атомом, в составе гидридов или захваченным дефектами, такими как вакансии, дислокации и границы зёрен [1]. Гидриды и водород в дефектах изучались методом APT заметно шире. Водород в твёрдом растворе обнаружить труднее. Его растворимость низка: объёмноцентрированное кубическое железо обычно содержит лишь несколько десятков атомных ppm. Кроме того, он очень подвижен и может диффундировать к поверхности и десорбироваться до анализа. Криогенный перенос образца уменьшает эти потери, но не устраняет их [1].

Способы введения водорода добавляют неоднозначность. Электрохимическая зарядка может создавать очень высокую фугитивность водорода и большое число вакансий. Обработка электронным или ионным пучком при подготовке образца также может порождать вакансии, захватывающие водород [1].

## Метод и модельные сплавы

Авторы выбрали ГЦК-сплавы, поскольку ГЦК-решётки обеспечивают более высокую растворимость и более низкую диффузионную подвижность водорода, чем ОЦК [1]. Образцы-иглы для APT заряжали дейтерием электролитически. Использовали импульсы напряжения, а не лазера, чтобы снизить неоднозначность на фоне водорода в самом приборе [1].

Первой системой стал эквиатомный сплав CoCrNiFeMn, впервые разработанный Cantor и соавторами. Известно, что его локально искажённая решётка затрудняет диффузию водорода. После зарядки около 3 с уходило на удаление электролита, затем иглы закаляли в жидком азоте [1].

Авторы заключают, что APT способна не только выявлять гидриды и дефекты, декорированные атомами примеси, но и исследовать водород в твёрдом растворе [1]. В университете заявляют, что результаты могут помочь объяснить, как водород перемещается в металлах и участвует в охрупчивании. Это лабораторное исследование на модельных сплавах.

## Источники

1. [dx.doi.org](http://dx.doi.org/10.1038/s41586-026-11238-4)
2. [EurekAlert](https://www.eurekalert.org/news-releases/1150390)

---

Источник: RealTech, realtech.media — https://realtech.media/ru/news/rt-41900a5276a063c9c205643f_sidneyskiy_universitet_atomno/