Исследование стабильности примесь-гелиевой фазы

• Автор: Болтнев, Роман Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 100 с. : ил.

1. Обзор литературы
1.1. Методы получения примесных частиц в объёме конденсированного гелия8
1.2. Экспериментальные и теоретические исследования компексов, образуемых примесными частицами в конденсированном гелии
1.2.1. Стандартная пузырьковая модель
1.2.2. Влияние фазового перехода гелия жидкость - твёрдое тело на свойства примесных частиц
1.2.3. Многочастичные примесные комплексы в конденсированном гелии
2. Экспериментальная методика
2.1. Метод конденсации атомно-молекулярных пучков в объём Hell
2.2. Установка для стехиометрических измерений состава образцов ПГТФ29
2.3. Установка для проведения рентгеноструктурных исследований образцов34
2.4. Система регистрации спектров люминесценции при разрушении образцов примесъ-гелиевой фазы
3. Исследование изменения элементного состава образцов ПГТФ
3.1. Определение стехиометрии образцов ПГТФ
3.2. Изменение стехиометрии образцов ПГТФ в процессе их разрушения
3.3. Модель двухслойной оболочки из атомов гелия вокруг примесной частицы
3.4. Влияние внешнего давления на стабильность примесъ-гелиевой фазы
4. Рентгеноструктурные исследования образцов
4.1. Исследования монопримесных образцов
4.1.1. Неон-гелиевые образцы
4.1.2. Азот-гелиевые образцы
4.1.3. Криптон-гелиевые образцы
4.2. Исследование образцов, полученных введением двух примесей в объём Hell
4.2.1. Ие-Иггелиевые образцы
4.2.2. Kr-Ne-гелиевые образцы
4.3. Обсуждение результатов
4.3.1. Новые материалы из нанокластеров атомов инертных газов и молекул азота
4.3.2. Изменение кластерных пиков. Характер разрушения примесъ-гелиевой фазы
4.3.3. Анализ результатов исследования смешанных образцов
4.4. Выводы
5. Химические реакции между примесными частицами, стабилизированными в отвердевшем гелии
5.1. Спектры люминесценции при разрушении образцов ПГТФ
5.1.1. Образцы, конденсированные из смесей /Лу/[Не] и [Ы2]/[Ие]/[Не]
5.1.2. Образцы, конденсированные из смесей /7Ч2]/[Аг]/[Не] и [И2]/[Кг]/[Не]
5.1.3. Образцы, содержащие Хе
5.1.4. Выводы
5.2. Соконденсация примесных частиц различных типов в объёме жидкого гелия
Заключение
Литература
Исследование примесных частиц и процессов, происходящих с их участием в конденсированном гелии, в последние годы вызывает всё возрастающий интерес в мире. Этому способствуют как интерес к фундаментальным исследованиям уникальных свойств жидкого гелия и решению вполне конкретных прикладных задач, так и недавние успехи в создании новых методов введения примесных частиц в объём конденсированного гелия. К настоящему времени разработаны и успешно применяются несколько взаимно дополняющих имплантационных методик, использующих различные подходы [1,2,3,4,5]. Помимо исследований, связанных с изучением влияния конденсированного гелия на свойства введённых в него частиц, изучается и изменение свойств самого гелия при введении в него примесных центров, а также использование таких центров как микрозондов, по которым можно судить о состоянии гелиевого окружения (подобный подход уже использован для определения наличия сверхтекучести в малых гелиевых кластерах п ~ 103"' [6]). Ещё относительно недавно считалось, что гелий не пригоден для матричной изоляции из-за того, что он остаётся жидким даже при температуре О К и давлении меньшем 25 атм. Тем не менее оказалось, что в ряде случаев жидкий гелий может быть успешно использован в этих целях: несмотря на то, что введённые в жидкий гелий примеси слипаются за счёт их взаимной диффузии, стационарная концентрация мономерных частиц в ряде случаев (например, атомы щелочных металлов) бывает достаточной для проведения спектроскопических исследований [3,7,8]. Оригинальным способом изоляции примесных частиц является помещение их в раздельно летящие холодные гелиевые капли [5,6]. При таком способе изоляции чувствительность масс-спектральной регистрации результата оптического воздействия достаточна для спектроскопического исследования помещённых в жидкий гелий молекул [9]. С началом применения лазерного распыления металлических мишеней в объёме твёрдого гелия и эта среда стала широко использоваться как матричное вещество. Более того, наличие в доступной для экспериментаторов области на фазовой диаграмме гелия двух

Рис.3.2. Зависимости видимых объёмов различных примесь-гелиевых образцов (Im=Ne (a), N2 (б), Кг (в), Хе (г)) от времени при разогревах и соответствующие термограммы разогревов. Образцы получены введением в Hell газовых потоков, не подвергнутых воздействию ВЧ разряда.