On the Anomalous Self-Diffusion in B.C.C. Titanium

Self‐diffusion of 44Ti is measured in β‐Ti under UHV conditions in the whole range of existence of the b.c.c. phase. The Arrhenius plot shows a strong upward curvature in agreement with previous investigations of Murdock et al. The anomalous diffusion behaviour is related to the experimentally observed softening of the LA ⅔〈111〉 phonon mode and is explained by a monovacancy mechanism with a temperature‐dependent migration enthalpy. When separating the phonon related diffusion contribution the analysis yields a frequency factor and an activation enthalpy consistent with normal vacancy diffusion parameters. Die Selbstdiffusion von 44Ti wird unter UHV‐Bedingungen in β‐Ti im gesamten Existenzbereich der k.r.z.‐Phase gemessen. Die Arrheniusdarstellung ergibt eine stark aufwärts gekrümmte Kurve in Übereinstimmung mit früheren Untersuchungen von Murdock et al. Das anomale Diffusions‐verhalten wird mit der experimentell beobachteten Aufweichung der LA ⅔〈111〉‐Phononmode verknüpft und mit einem Einzelleerstellenmechanismus mit temperaturabhängiger Wanderungsenthalpie erklärt. Bei Abspaltung des phononbeeinflußten Diffusionsbeitrages ergibt die Analyse einen Frequenzfaktor und eine Aktivierungsenthalpie, die mit Parametern für normale Leerstellendiffusion übereinstimmt.