Low Temperature Physics: 29, 373 (2003); https://doi.org/10.1063/1.1542499 (5 pages)
Физика Низких Температур: Том 29, Выпуск 5 (Май 2003), c. 501-507    ( к оглавлению , назад )

Движение пробной наночастицы в квантовом кристалле с узкой вакансионной зоной

А.А. Левченко, Л.П. Межов-Деглин, А.Б. Трусов

Институт физики твердого тела, пос. Черноголовка, Московская обл., 142432, Россия
E-mail: mezhov@issp.ac.ru

Статья поступила в редакцию 8 января 2003 г.

Аннотация

Температурная зависимость коэффициента диффузии пробной частицы Dp(T) диаметром dp несколько нанометров, которая перемещается в квантовом кристалле с узкой вакансионной зоной Qv << Tmelt за счет взаимодействия с тепловыми вакансиями, существенно изменяется с понижением температуры в области TmeltTtrQv, где происходит переход от классического термоактивированного перескока вакансий к зонному движению делокализованных вакансионов. Более того, в переходной области T»Ttr коэффициент диффузии пробной частицы в вязком газе вакансионов может возрастать, если эффективная длина свободного пробега вакансионов мала по сравнению с диаметром частицы lv << dp и увеличивается с понижением температуры быстрее, чем уменьшается концентрация тепловых вакансийx xv~exp(-Ev/T). При T << Ttr в разреженном газе вакансионов, где lv >> dp, коэффициент диффузии частицы Dp(T)~xvSvp убывает пропорционально xv, если сечение неупругого рассеяния вакансиона на пробной частице Svp слабо зависит от температуры. Развитая модель может быть применена для описания диффузии положительных зарядов в кристаллах ГПУ 4Не, выращенных при давлениях выше минимального давления затвердевания гелия, и отрицательных зарядов в кристаллах параводорода.

PACS:
67.80.-s - Solid helium and related quantum crystals