Физика Низких Температур: Том 45, Выпуск 3 (Март 2019), c. 377-383    ( к оглавлению , назад )

Residual entropy in the zero-temperature limit of toluene glass

M. Moratalla1, P. Bejarano1, J.M. Castilla1, and M.A. Ramos1,2

1Laboratorio de Bajas Temperaturas, Departamento de Física de la Materia Condensada Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain

2Condensed Matter Physics Center (IFIMAC) and Instituto Nicolás Cabrera (INC) Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain
E-mail: miguel.ramos@uam.es

Received October 24, 2018

Анотація

З особливою точністю методом термічної релаксації в температурному інтервалі 1,8−20 К досліджено питому теплоємність Cp толуолу, допованого етанолом (2 моль% для запобігання швидкої кристалізації) як в скляному, так і в кристалічому станах. З використанням додаткових кривих Cp, які виміряно для еталонного кристалічного стану, отримано ентропійну криву та в наближенні нульової температури оцінено залишкову ентропію толуолу в скляному стані, яка склала 5,1 Дж/(К·мол). Це значення істотно нижче, ніж наявні в літературі, в якій не міститься інформація про питому теплоємність стекол при низьких температурах, що призводить до переоцінки залишкової ентропії скла при нульовій температурі. Крім того, ми детально вивчили низькотемпературні «скляні аномалії» толуолу, розширюючи та покращуючи попередні вимірювання. Підтверджено існування раніше виявленої інверсної області, що обумовлена тунельними дворівневими системами в скляному стані толуолу, хоча ця аномалія співіснує з широким піком, типовим для стекол (так званий бозонний пік), в Cp /T 3 при 4,5 К. Для кристалічного толуолу очікувану кубічну дебаєвську поведінку теплоємності виявлено при більш низьких температурах.

Ключові слова: питома теплоємність, скляний перехід, толуол, ентропія стекол, тунельні стани, бозонний пік.