J. Phys. France 41, 1001-1007 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:019800041090100100

Chemical binding energies of point defects in palladium doped with hydrogen and d impurities

C. Demangeat¹, M. A. Khan¹, G. Moraitis^{1, 2} et J.-C. Parlebas<sup>1

1</sup>  Laboratoire de Magnétisme et de Structure Electronique des Solides, Université Louis-Pasteur , 4, rue Blaise-Pascal, 67070 Strasbourg Cedex, France
²  Université Mohammed V, Faculté des Sciences, Département de Physique, Avenue Moulay-Chérif, Rabat, Maroc.

Abstract
Using an extra-orbital model within a generalized « spd » tight-binding approximation, we calculate the chemical binding energy of a pair of hydrogen atoms in palladium within the infinite dilution limit; we find that clusters of hydrogen cannot form in accordance with inelastic neutron scattering data in α-palladium hydride. The strong repulsive interaction between a pair of hydrogen impurities at distance a, where a is the host lattice parameter, seems to be related to the presence of an intermediate metallic site between the two impurities. Also we determine the chemical binding energies between a hydrogen atom and d substitutional impurities and we discuss our results in relation with recent Mössbauer experiments. Finally we calculate the chemical binding energy between two d impurities in palladium which we compare with experimental data on the enthalpy of formation.

Résumé
Nous utilisons un modèle de type Friedel-Anderson dans l'approximation des liaisons fortes généralisées aux états s, p et d en vue de calculer l'énergie d'interaction chimique entre deux atomes d'hydrogène en dilution dans le palladium. Comme le montrent certaines expériences de diffraction inélastique de neutrons dans les hydrures α de palladium, nous trouvons aussi qu'il n'y a pas formation d'amas d'atomes d'hydrogène dans le palladium. La forte répulsion entre deux impuretés d'hydrogène à la distance a, où a est le paramètre de réseau, semble provenir de la présence d'un atome métallique situé entre les deux impuretés. Nous déterminons aussi les énergies chimiques d'interaction entre un atome d'hydrogène et différentes impuretés d substitutionnelles; nous discutons nos résultats en liaison avec de récentes expériences Mössbauer. Enfin nous calculons l'énergie d'interaction entre deux impuretés d en substitution dans le palladium et nous comparons cette énergie avec certaines données expérimentales sur l'enthalpie de formation.

PACS
6172J - Point defects (vacancies, interstitials, color centers, etc.) and defect clusters.
6172S - Impurity concentration, distribution, and gradients.

Key words
binding energy -- impurity electron states -- interstitials -- palladium alloys -- tight binding calculations