Статистическая теория диффузии. Квантовые состояния, конфигурационный рельеф потенциала и два типа некогерентных переходов атома водорода в металлах

В рамках методов многоэлектронной теории вычислен конфигурационный рельеф потенциала легкого атома (водорода) в металлах с ОЦК-решеткой. Показано, что локализованные состояния протона формируются за счет локальных смещений атомов кристалла, тогда как в “жесткой” решетке квантовые состояния делокализуются за время порядка периода его осцилляций. С использованием данных о квантовых состояниях исследованы два типа некогерентного переноса атома водорода – “активные” и “пассивные” перескоки. Показано, что скорость высокотемпературного некогерентного перескока легкого атома (“активного” скачка) определяется тремя процессами: термической активацией, туннельным переходом, сопровождаемым движением облака деформации, и внутриузельными переходами водорода за счет двухфононного рассеяния. Установлено, что наблюдаемый температурный излом энергии активации обусловлен изменением механизма элементарного акта диффузии водорода – переходом от “пассивного” переноса к “активному”.