Физика низких температур, 2002, № 03

Водяной гель - новая форма воды, конденсированной в жидком ⁴He

2018-02-10T01:04:41Z

Водяной гель - новая форма воды, конденсированной в жидком ⁴He Кокотин, А.М.; Межо-Деглин, Л.П. Полупрозрачный слой (облако)примесного конденсата, который формируется на границе раздела сверхтекучий He II -пар при конденсации газообразного ⁴He с примесью паров воды в ячейке, заполненной сверхтекучим гелием при температуре T ≤ 1,5 К, трансформируется со временем в овальный айсберг средним диаметром ~9мм, подвешенный на стенках стеклянной ячейки под поверхностью жидкости. Внутри жидкого гелия айсберги могут существовать и при температурах выше Tl. При давлении паров P над поверхностью нормальной жидкости He I равном 150 Торр температура Td, при которой наблюдается интенсивный распад айсбергов, составляет 2,5 К. С повышением давления до 760 Торр температура Td возрастает до 4 К.В атмосфере газообразного ⁴He извлеченные из He II при T ~ 1,4 К "сухие" айсберги распадаются при нагреве выше 1,8К. Распад айсбергов сопровождается образованием на дне ячейки мелкодисперсного порошка (повидимому, аморфного льда),объем которого почти на два порядка меньше объема исходных айсбергов, т.е.полное содержание воды в айсберге ≤10²⁰ молекул/см³. Эта оценка согласуется с оценкой разности плотности айсберга и окружающей жидкости ρL (отношение Δρ/ρL <0,1) по результатам наблюдений осцилляций образца при возникновении термоакустических колебаний в ячейке, заполненной жидким He I. При обсуждении структуры айсбергов можно предположить, что в гелиевом паре над поверхностью He II примесные молекулы H₂O слипаются в кластеры,так что остов примесь-гелиевого водяного конденсата в He II (дисперсионная система геля)образован водяными нанокластерами, окруженными одним-двумя слоями отвердевшего гелия, а заполняющий поры между частицами сверхтекучий He II служит дисперсионной средой водяного геля.; The semitransparent layer (cloud) of impurity condensate formed on the interface between superfluid He II and the vapor during condensation of gaseous ⁴He containing impurity water vapor in a cell filled with superfluid helium at a temperature T⩽1.5 K is transformed over time into an oval iceberg with an average diameter of ∼9 mm, suspended on the walls of the glass cell under the surface of the liquid. Within the liquid helium, icebergs can exist at temperatures above Tλ as well. At a vapor pressure P=150 torr over the surface of normal liquid He I the temperature Td at which intense decomposition of the icebergs occurs is 2.5 K. When the pressure is increased to 760 torr the temperature Td increases to 4 K. In an atmosphere of gaseous ⁴He the “dry” icebergs extracted from He II at T∼1.4 K decompose on heating above 1.8 K. The decomposition of the icebergs is accompanied by the formation of a fine powder (apparently amorphous ice) on the bottom of the cell; the volume of this powder is nearly two orders of magnitude less than the volume of the initial icebergs, i.e., the total water content in an iceberg is ⩽10²⁰ molecules/cm³. This estimate agrees with an estimate of the difference of the density of an iceberg and the density of the surrounding liquid ρL (the ratio Δρ/ρL<0.1) from the results of observations of oscillations of the sample when thermoacoustic vibrations arise in a cell filled with liquid He I. In considering the structure of the icebergs it can be assumed that in helium vapor over the surface of He II the H₂O impurity molecules agglomerate into clusters, so that the core of the impurity–helium water condensate in He II (a gel dispersion system) is formed by water nanoclusters surrounded by one or two layers of solidified helium, and the superfluid He II filling the pores between particles serves as the dispersion medium of the watergel.

Спектральная функция и характер движения электрона проводимости в ориентационно разупорядоченном молекулярном криокристалле

2018-02-10T01:03:01Z

Спектральная функция и характер движения электрона проводимости в ориентационно разупорядоченном молекулярном криокристалле Шарапов, С.Г.; Локтев, В.М.; Бек, Х. Рассчитана спектральная функция лишней частицы (электрона, дырки), движущейся в молекулярном криокристалле без дальнего ориентационного порядка. Показано, что спектральная функция в предположении об экспоненциальном (временном и пространственном) убывании корреляций между углами, определяющими направления осей молекул, резко изменяется при появлении беспорядка. Движение частицы превращается из когерентного в некогерентное (диффузионное), что качественно согласуется с результатами недавно проведенных µSR исследований подвижности электронов в β-N₂.; The spectral function of an excess particle (electron or hole) moving in a molecular cryocrystal having no long-range orientational order is calculated. It is shown that the spectral function, on the assumption of exponential decay (in time and space) of the correlations between the angles specifying the direction of the axes of the molecules, changes sharply when disorder appears. The motion of the particle is transformed from coherent to incoherent (diffusive), in qualitative agreement with the results of recent μSR studies of the motion of electrons in β-N₂.

ИК спектры тонких пленок криоконденсатов изотопической смеси воды

2018-02-10T01:02:56Z

ИК спектры тонких пленок криоконденсатов изотопической смеси воды Алдияров, А.; Дробышев, А.; Сарсембинов, Ш. Исследованы спектральные характеристики тонких пленок вакуумных конденсатов изотопической смеси воды, состоящей из H₂O (10%), HDO (50%) и D₂O (40%). Криоконденсаты получены на металлическом зеркале при температуре 30 К и давлении газовой фазы над подложкой в ходе криоосаждения 6,7×10⁻⁴ Па. Изучены ИК спектры пленок различной толщины (d = 0,1- 2,5 мкм) в диапазоне частот 4200– 400 см⁻¹. Обнаружено, что увеличение толщины пленки воды в ходе конденсации привело к существенным изменениям спектральной отражательной способности в диапазоне характеристических частот внутримолекулярных колебаний — увеличению интенсивности поглощения и ширины спектральных полос. Установлено, что при d⩾2,5 мкм пленка криоконденсата воды является оптически прозрачной в широком спектральном интервале.; The spectral characteristics of thin films of vacuum condensates of an isotopic water mixture consisting of 10% H₂O, 50% HDO, and 40% D₂O are investigated. The cryocondensates are obtained on a metallic mirror at a temperature of 30 K and a pressure of the gas phase over the substrate during the cryodeposition of 6.7×10⁻⁴ Pa. The IR spectra are investigated in the frequency range 4200–400 cm⁻¹ for films of different thicknesses (d=0.1–2.5 μm). It is found that the increasing thickness of the water film during the course of the condensation leads to substantial changes in the spectral reflectivity in the range of characteristic frequencies of the intramolecular vibrations—an increase in the absorption intensity and in the width of the spectral bands. It is found that for d⩾2.5 μm a film of water cryocondensate is optically transparent over a wide spectral interval.

Raman scattering in LiNiPO₄ single crystal

2018-02-09T01:03:46Z

Raman scattering in LiNiPO₄ single crystal Fomin, V.I.; Gnezdilov, V.P.; Kurnosov, V.S.; Peschanskii, A.V.; Yeremenko, A.V.; Schmid, H.; Rivera, J.-P.; Gentil, S. The complete Raman spectra of a single crystal of LiNiPO₄ for a wide temperature range are reported. Among the 36 Raman-active modes predicted by group theory, 33 have been detected. The analysis of the spectra in terms of internal modes of the (PO₄)³⁻ group and of external modes is done with success. Besides, the multiphonon Raman scattering is discussed. Low-frequency lines, observed in the antiferromagnetic phase, are assigned to magnon scattering and are discussed briefly.