Low Temperature Physics: 29, 362 (2003); https://doi.org/10.1063/1.1542497 (7 pages)
Физика Низких Температур: Том 29, Выпуск 5 (Май 2003), c. 487-495    ( к оглавлению , назад )

Нанокластеры атомов 4He вокруг вакансий в твердых растворах 4He в 3He

А.Н. Ганьшин, В.Н. Григорьев, В.А. Майданов, А.А. Пензев, Э.Я. Рудавский, А.С. Рыбалко, Е.В. Сырников

Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Ленина, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: rudavskii@ilt.kharkov.ua

Статья поступила в редакцию 18 ноября 2002 г.

Аннотация

Проведены прецизионные измерения давления в твердых растворах 4He в 3He при циклировании температуры в пределах области расслоения. Обнаружено, что в результате такого циклирования разность давлений DР при минимальной (» 100 мК) и максимальной (» 200 мК) температурах уменьшается приблизительно в 3 раза и в дальнейшем сохраняется в течение длительного времени. Восстановление исходных значений DР и давления P0 в однородном твердом растворе 4He-3He происходит только после отогрева образца до температуры, существенно превышающей температуру расслоения. Полученные данные объяснены в рамках гипотезы о возникновении в этих условиях кластеров чистого 4He вокруг квазиравновесных вакансий. Проведен термодинамический расчет таких кластеров, результаты которого дали возможность количественно объяснить найденные особенности. В результате сравнения расчета с экспериментом определена концентрация кластеров, равная 8×10-5, и их радиус, составляющий 3-4 межатомных расстояний при низких температурах. Получено характерное время установления стационарного состояния в таких условиях и высказано предположение, что оно определяется процессами на границе кластера.

PACS:
67.80.Mg - Defects, impurities, and diffusion
67.60.-g - Mixed systems; liquid 3He, 4He mixtures