Физика Низких Температур: Том 45, Выпуск 3 (Март 2019), c. 332-338    ( к оглавлению , назад )

Simultaneous thermodynamic and dynamical characterisation using in situ calorimetry with neutron spectroscopy

D. Fornalski1, V. García Sakai1, S. Postorino2, I. Silverwood1, C. Goodway1, J. Bones1, O. Kirichek1, and F. Fernandez-Alonso1

1ISIS, STFC, Rutherford Appleton Laboratory, Didcot, OX11 0QX, UK
E-mail: damian.fornalski@stfc.ac.uk

2University of Rome, Tor Vergata, Italy

Received October 24, 2018

Анотація

Диференційна скануюча калориметрія (DSC) та квазі-пружне розсіяння нейтронів (QENS) — потужні аналітичні інструменти, які активно використовуються при вивченні фазових переходів у складних твердих і рідких системах. DSC зазвичай використовується для знаходження температур фазового переходу та ідентифікації станів зразка, а QENS надає інформацію про пов'язану з фазовими переходами динаміку явищ молекулярного масштабу таких, як молекулярна самодифузія або склування. Обидва методи надають можливість отримання дуже цінної взаємодоповнюючої інформації про зразок, і в багатьох випадках доцільно паралельно виконувати вимірювання з метою об'єднання двох спостережень загальним трактуванням. Суттєвою проблемою є вибір конструкції комірки, вимоги до якої для цих двох методів різні. У цій роботі ми представляємо першу спробу створення кріогенної системи, що дозволяє одночасно проводити калориметричні вимірювання та вимірювання QENS, а потім зіставляти результати обох спостережень. Дослідження виконано на нейтронному спектрометрі IRIS та установці розсіювання нейтронів ISIS, робочий діапазон температур системи складає від 10 до 300 К. У роботі наведено та обговорено вихідну конструкцію системи, попередні результати випробувань, поточні проблеми та недоліки, а також перспективи застосування.

Ключові слова: нейтронна спектроскопія, калориметрія, одночасна термодинамічна та динамічна характеризація.