Влияние кинетики фазового расслоения на кинетику гомогенизации твердых растворов ⁴Не в ³Не

Abstract

В области температур 0,1–0,5 К обнаружены новые особенности кинетики фазового расслоения и по-следующей гомогенизации твердого раствора ⁴Не в ³Не. Расслоение инициировалось как быстрым охлаждением однородного раствора, так и его охлаждением малыми ступеньками по температуре. Информация о кинетике фазовых переходов была получена с помощью прецизионного измерения давления твердого гелия при постоянном объеме. Установлено, что кинетика гомогенизации существенно зависит от кинетики предшествующего расслоения. При быстром охлаждении в область расслоения постоянные времени гомогенизации более чем в 5 раз меньше, чем в случае медленного охлаждения. Полученные результаты согласуются с моделью гомогенного зародышеобразования.

В області температур 0,1–0,5 К знайдено нові особливості кінетики фазового розшарування та подальшої гомогенізації твердого розчину ⁴Не в ³Не. Розшарування було ініційовано як швидким охолодженням однорідного розчину, так і його охолодженням малими сходинками по температурі. Інформацію про кінетику фазових переходів було одержано за допомогою прецизійного вимірювання тиску твердого гелію при постійному об’ємі. Встановлено, що кінетика гомогенізації суттєво залежить від кінетики попереднього розшарування. При швидкому охолодженні в область розшарування величини сталої часу гомогенізації більше ніж у 5 разів менше, ніж у випадку повільного охолодження. Одержані результати узгоджуються з моделлю гомогенного зародкоутворення

New features of the kinetics of phase separation and subsequent homogenization of the solid solution of ⁴Не in ³Не are found in the temperature range 0.1–0.5 K. The separation was initiated both by rapid cooling of a homogeneous mixture and by its cooling by small steps with respect to temperature. Information on the kinetics of phase transitions was obtained by means of a precision measurement of the pressure of solid helium at a constant volume. It is established that the homogenization kinetics essentially depends on the kinetics of the preceding separation. Under rapid cooling to the separation region, the homogenization time constants are more than 5 times smaller than in the case of slow cooling. The results obtained are consistent with the model of homogeneous nucleation.