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Thilo Bißbort

• Diffusion of hydrogen (H) in glasses, melts, and minerals plays a substantial role in many applications in various scientific disciplines like geosciences, archaeometry, and material sciences. Despite its significant effect on system states and their evolution with time, studying H diffusion at low temperatures (< 400 °C) has been impossible in the past due to experimental and analytical difficulties. A novel method was developed that enables one to study H diffusion in these materials at low temperatures. The method was applied to silicate glass and the mineral clinopyroxene (cpx) to obtain diffusion rates that significantly extend the existing database towards low temperatures (\(\geq\) 150 °C). The newly quantified diffusion coefficients exhibit a non-Arrhenian trend for H in silicate glass, while fast diffusion rates of H in cpx extend from previous high temperature experiments to low temperatures following an Arrhenian law.
• Diffusion von Wasserstoff (H) in Gläsern, Schmelzen und Mineralen spielt eine wichtige Rolle in zahlreichen Anwendungen in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen wie Geowissenschaften, Archäometrie und Materialwissenschaften. Es wurde eine neuartige Methode entwickelt, die eine Untersuchung von H Diffusion im Tieftemperaturbereich ermöglicht und bisherige experimentelle und analytische Schwierigkeiten umgeht. Die Methode wurde auf Silikat Glas und das Mineral Klinopyroxen (cpx) angewandt, um Diffusionsraten von H zu quantifizieren, die die existierende Datensammlung zu niedrigen Temperaturen deutlich erweitern. Die neuen Diffusionskoeffizienten für H in Silikat Glas zeigen eine Temperaturabhängigkeit mit einer deutlichen Änderung in der Aktivierungsenergie (kein Arrhenius-Gesetz), während die schnellen Diffusionsraten von H in Cpx von Hochtemperaturexperimenten zu niedrigen Temperaturen hin einem Arrhenius Gesetz folgen.