Изотопические эффекты в теплоемкости твердых концентрированных ориентационно-разупорядоченных растворов метана и дейтерометана в криптоне

• Veröffentlicht in: Физика низких температур
• Datum: 2005
• Hauptverfasser: Багацкий, М.И., Дудкин, В.В., Мащенко, Д.А., Манжелий, В.Г., Манжелий, Е.В.
• Format: Artikel
• Sprache: Russisch
• Veröffentlicht: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2005
• Schlagworte: Физические свойства криокристаллов
• Online Zugang: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/121730
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Zitieren: Изотопические эффекты в теплоемкости твердых концентрированных ориентационно-разупорядоченных растворов метана и дейтерометана в криптоне / М.И. Багацкий, В.В. Дудкин, Д.А. Мащенко, В.Г. Манжелий, Е.В. Манжелий // Физика низких температур. — 2005. — Т. 31, № 11. — С. 1302-1311. — Бібліогр.: 36 назв. — рос.

Исследована теплоемкость ориентационно-разупорядоченных твердых растворов
 (СН₄)nКr₁–n (n = 75 и 78 мол. % СН₄, в интервале температур Т = 0,8–20 К) и (СD₄)nКr₁–n
 (n = 50, 60 и 70 мол. % СD₄, Т = 0,6–30 К). При гелиевых температурах температурные зависимости
 молярных теплоемкостей вращательных подсистем растворов качественно и количественно
 сильно отличаются. Одна из главных причин эффекта заключается в том, что в исследованных
 концентрированных растворах молекулы CD₄ находятся в существенно более сильном
 молекулярном поле, чем молекулы CН₄. Это вызвано тем, что в низкоэнергетических состояниях
 эффективный октупольный электрический момент молекул СD₄, определяющий молекулярное
 поле, больше эффективного октупольного момента более квантовых молекул CH₄. Слабые
 концентрационные зависимости теплоемкости изученных растворов обусловлены влиянием
 фрустрации, приводящей к ослаблению в узлах решетки молекулярных полей, создаваемых
 окружающими молекулами. Свидетельств образования ориентационных октупольных стекол в
 исследованных системах не обнаружено. Досліджено теплоємність орієнтаційно-розупорядкованих твердих розчинів (СН₄)nКr₁–n
 (n = 75 та 78 мол. % СН₄, в інтервалі температур ΔТ = 0,8–20 К) та (СD₄)nКr₁–n (n = 50, 60 та
 70 мол. % СD₄, ΔТ = 0,6–30 К). При гелієвих температурах температурні залежності молярних
 теплоємностей обертальних підсистем розчинів якісно й кількісно сильно відрізняються. Одна
 з головних причин ефекту складається в тім, що в досліджених концентрованих розчинах молекули
 CD₄ перебувають в істотно більш сильному молекулярному полі, ніж молекули CН₄.
 Це викликано тим, що в низькоенергетичних станах ефективний октупольний електричний момент
 молекул СD₄, що визначає молекулярне поле, більше ніж ефективний октупольний момент
 більш квантових молекул CH₄. Слабкі концентраційні залежності теплоємності вивчених
 розчинів обумовлені впливом фрустрації, що приводить до ослаблення у вузлах гратки молекулярних
 полів, створюваних навколишніми молекулами. Свідчень про утворення орієнтаційних
 октупольних стекол у досліджених системах не виявлено. The heat capacity of the orientationally-disordered
 solid solutions (СН₄)nКr₁–n (n = 75 and
 78 mol. % СН₄) and (СD₄)nКr₁–n (n = 50, 60
 and 70 mol. % СD₄) has been investigated in the
 intervals ΔТ = 0.8–20 К and ΔТ = 0.6–30 К, respectively.
 The temperature dependences of the
 molar heat capacities of rotational subsystems of
 the solutions exhibit considerable qualitative and
 quantitative distinctions at helium temperatures.
 One of the important reason for the effect is that
 the CD₄ molecules of the investigated concentrated
 solutions are in a significantly stronger
 molecular field than the CH₄ molecules. This is
 due to a higher effective octupole electric moment
 of the CD₄ molecules in the ground states
 and a smaller amplitude of their zero orientational
 vibrations in the solid phase. The weak
 concentration dependencies of the heat capacity
 of these solutions are due to the frustration
 weakening the molecular fields at the lattice
 sites that are excited by the surrounding molecules.
 No evidence has been detected in favor of
 the formation of orientational octupole glasses in
 the systems studied.