Кинетика ОЦК–ГПУ перехода в ⁴Не вне кривой плавления

Abstract

Методом прецизионной барометрии проведено исследование кинетики структурного фазового перехода ОЦК–ГПУ в ⁴Не в области давлений 25–31 бар и температур 1,25–1,90 К. В условиях постоянного объема регистрировалась кинетика изменения давления и температуры в области молярных объемов Vm = 20,85–21,10 см³ /моль. Обнаружено, что процесс охлаждения сопровождается необычной двухэтапной релаксацией давления: вначале происходит экспоненциальное уменьшение давления, связанное с термическим сжатием переохлажденной ОЦК фазы, а затем очень быстро происходит сам структурный переход. При этом последний сопровождается четко выраженным тепловым эффектом, обусловленным выделением тепла фазового перехода. Показано, что обратный фазовый переход ГПУ–ОЦК происходит в один этап (без задержки) и сопровождается поглощением теплоты перехода. Получены также экспериментальные данные об изменении давления в однофазных областях ОЦК и ГПУ и вдоль линии фазового равновесия ОЦК–ГПУ.

За допомогою методу прецизійної барометрії проведено дослідження кінетики структурного фазового перетворення ОЦК–ГЩП у ⁴Не в області тисків 25–31 бар та температур 1,25–1,90 К. В умовах постійного об’єму регіструвалася кінетика зміни тиску та температури в області молярних об’ємів Vm = 20,85–21,10 см³/моль. Виявлено, що процес охолодження супроводжується незвичною двоетапною релаксацією тиску: спочатку відбувається експоненційне зменшення тиску, яке пов’язане з термічним стисканням переохолодженої ОЦК фази, а далі дуже швидко відбувається саме структурне перетворення. При цьому останнє супроводжується чітким тепловим ефектом, який зумовлений виділенням теплоти фазового перетворення. Показано, що зворотне перетворення ГЩП–ОЦК відбувається одноетапно (без затримки) та супроводжується поглинанням теплоти перетворення. Також отримані експериментальні дані щодо змінення тиску в однофазних областях ОЦК та ГЩП та вздовж лінії фазової рівноваги ОЦК–ГЩП.

The kinetics of bcc–hcp structural phase transition in ⁴Не is studied by the precise barometry technique in the pressure range of 25 to 31 bar and temperature range of 1.25 to 1.90 K. Under constant volume conditions, the kinetics of pressure and temperature change is investigated in the molar volume range of 20.85 to 21.10 cm³ /mol. It is shown that the cooling process is accompanied by an unusual two-staged pressure relaxation. At first, an exponential pressure decrease in pressure is observed which can be explained by the thermal compression of the overcooled bcc phase. After that, there occurs a very fast structural phase transition. The phase transition is accompanied by a pronounced thermal effect caused by the phase transition heat release. The inverse hcp–bcc phase transition is shown to occur in one stage (without any delay) and is accompanied by absorption of phase transition heat. The experimental data on pressure change in the bcc and hcp monophase regions and along the bcc–hcp phase equilibrium line are obtained.