Диффузия в твердых растворах изотопов гелия в условиях сильной локализации атомов Не3

• Автор: Михин, Николай Петрович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 163 c. : ил

ОГЛАШЕНИЕ

ГЛАВА I. Диффузия Не-3 в твердых растворах Не^-Не^.

Литературный обзор

§ I. Фазовые диаграммы изотопов гелия и их твердых

растворов

§ 2. Квантовая диффузия в твердых растворах изотопов

гелия с малым содержанием Не

1.2Л. Диффузия изотопических примесей Не-3 при

низких температурах

1.2.2. Влияние температуры на квантовую диффузию

§ 3. Теория локализации примесных атомов в квантовых кристаллах и когерентная квантовая диффузия,
стимулированная фононами
Глава II. Методика и экспериментальная техника
§ I. Методика импульсного ЯМР
§ 2. Спектрометр ЯМР
2.2.1. Программатор
2.2.2. Высокочастотный генератор
2.2.3. Тракт усиления сигналов
2.2.4. Предусилитель и соотношение сигнал/шум
2.2.5. Блоки импульсного градиента
2.2.6. Катушки импульсного градиента
2.2.Т. Электромагнит
§ 3. Криостат
2.3.1. Ячейка образца
2.3.2. Низкотемпературный прибор
2.3.3. Внешние системы криостата
- 3 -

Глава III. Экспериментальные результаты и их обсуждение
§ I. Приготовление образцов и методика проведения
экспериментов
§ 2. Обработка первичных результатов и оценка погрешностей измерения коэффициента диффузии .... ЮЗ § 3. Исследование температурной зависимости коэффициента диффузии в растворе Не3 в твердом Не^ и обнаружение когерентной квантовой диффузии, стимулированной фононами
§ 4. Исследование температурной зависимости коэффициента диффузии Не? в твердом Не^ в широком диапазоне плотностей и концентраций. Исследование критического поведения коэффициента
диффузии
§ 5. Исследование вакансионной диффузии в твердых
растворах изотопов гелия
§ б. Сравнение теории и эксперимента во всей исследованной области температур, давлений и
концентраций Не-3
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

В последнее десятилетие все большее внимание физиков привлекает новый объект исследований - квантовые кристаллы, в макроскопических свойствах которых ярко выражены квантовые эффекты. Важнейшим достижением в этой области явилось открытие предсказанного Андреевым и Лифшицем явления квантовой диффузии примесных атомов в твердом гелии [I] . При этом экспериментально были подтверждены [2,3] два наиболее существенных предсказания теории [4] :
1. Существование делокализованных состояний примесных атомов в квантовых кристаллах, обусловленных эффектом квантового подбарьерного туннелирования, т.е. наличие квазичастиц нового типа - примесонов и дефектонов [4] или волн флуктуации массы
[5] , обеспечивающих массовую диффузию в кристалле в области низких температур.
2. Наличие особенностей поведения коэффициента диффузии квазичастиц,связанных с их взаимодействием друг с другом и с другими возбуждениями в кристалле.
Открытие квантовой диффузии позволило объяснить ряд других
необычных экспериментальных результатов, как, например, расслоея и
ние твердых растворов Не -Не при температурах Т < 0,4 К и аномалии спин-решеточной релаксации в твердом Не3 с примесями
Следует подчеркнуть, что к настоящему времени исследования квантовой диффузии охватывают широкий спектр веществ и явлений, таких как диффузия мезонов в металлах [87-90] , атомарный водород в матрице молекулярного [82,83] , диффузия ортовозбуждений в твердом водороде [140] и другие. В дальнейшем под термином "квантовая диффузия" мы будем понимать процесс массо-

Рис. 9. Концентрационная зависимость коэффициента диффузии примесей в квантовых кристаллах при Т -> О [77]