Граница ОЦК- и ГПУ-фаз в металлах и твердом гелии

Abstract

На микроскопическом уровне рассмотрен механизм перехода между ОЦК- и ГПУ-фазами в металлах и квантовом кристалле ⁴He. Указана относительная ориентация кристаллических решеток, обеспечивающая когерентное сопряжение фаз. Введен новый параметр порядка - величина относительного смещения атомных слоев. Найдены форма и энергия межфазной границы. Показано, что нулевые колебания граничных атомов уменьшают энергетический барьер между фазами. Предложенный механизм позволяет объяснить результаты недавних экспериментов, связанных с исследованиями зародышей образования новой фазы при ОЦК-ГПУ-переходе в твердом ⁴He.

На мікроскопічному piвні розглянуто механізм переходу між ОЦК- и ГЩП- фазами в металах та квантовому кристалі ⁴Не. Вказано відносну орієнтацію кристалічних граток, яка забезпечує когерентне сполучення фаз. Введено новий параметр порядка - величина відносного зміщення атомних шарів. Отримано форму i енергію міжфазної границі. Показано, що нульові коливання граничних атомів зменшують енергетичний бар'ер між фазами. Запропонований механізм дозволяє пояснити результати нещодавніх експериментів, які пов'язані з дослідженнями появи зародків нової фази при ОЦК-ГЩП-переході в твердому ⁴Не.

Microscopic mechanism of transition between bcc and hep phases in metals and quantum crystal ⁴He are considered. The orientation relations, which provide coherent junction of the crystal lattices of the phases, are pointed out. New order parameter is introduced; it is relative displacement of the atomic layers. The shape and energy of the boundary between the phases are found. It is shown the zero point oscillations of the boundary atoms lead to decreasing of energy barrier between the phases. The model under consideration permits to explain recent experiment results on the new phase nucleation at bec-hep transition in the solid ⁴He.