Low Temperature Physics: 42, 94 (2016); https://doi.org/10.1063/1.4942395
Физика Низких Температур: Том 42, Выпуск 2 (Февраль 2016), c. 128-133    ( к оглавлению , назад )

Теплоемкость 1D цепочек молекул метана во внешних канавках связок углеродных нанотрубок

М.И. Багацкий, В.В. Сумароков, М.С. Барабашко

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

Статья поступила в редакцию 24 ноября 2015 г.

Аннотация

В области температур 2–60 К впервые измерена теплоемкость при постоянном давлении СP 1D цепочек молекул метана, адсорбированных в канавки на внешней поверхности связок закрытых на концах одностенных углеродных нанотрубок. Характер температурной зависимости СP ниже 12 К указывает на наличие аномалии типа Шоттки, обусловленной туннельными переходами между нижайшими энергетическими уровнями вращательных спектров А-, Т- и Е-спин-ядерных модификаций молекул метана. Наблюдаемая особенность в области 14 К, по-видимому, обусловлена ориентационным фазовым переходом, при котором характер вращательного движения молекул изменяется от либраций к заторможенному вращению. Обнаружено, что величина вращательной теплоемкости в интервале температур 30–40 К близка к таковой для свободного вращения молекул метана. Увеличение производной dCP(T)/dT выше 40 К и особенность в CP(Т) вблизи 52 К обусловлены, по нашему мнению, процессами распада 1D цепочек СН4.

PACS: 65.40.Ba Теплоемкость;
PACS: 65.80.–g Тепловые свойства малых частиц, нанокристаллов, нанотрубок и других подобных систем;
PACS: 68.65.–k Низкоразмерные, мезоскопические, наноразмерные и другие родственные системы: структура и неэлектронные свойства;
PACS: 81.07.De Нанотрубки.

Ключевые слова: теплоемкость низкоразмерных систем, вращательная теплоемкость, 1D цепочка, тепло-емкость одномерных молекулярных цепочек.

Oпубликована онлайн: 23 декабря 2015 г.