Кривая фазового расслоения ГПУ слабых твердых растворов ³He-⁴He

Abstract

Предложена методика построения фазовой диаграммы расслоения твердых растворов ³He-⁴He, основанная на прецизионном измерении скачка давления, вызванного фазовым расслоением, происходящим при постоянном объеме. Методика была реализована на высококачественных образцах твердых растворов, что позволило получить надежные воспроизводимые экспериментальные данные без существенного проявления гистерезисных эффектов. Построенная на основании экспериментальных данных линия фазового расслоения сопоставляется с разными теоретическими подходами, описывающими фазовое расслоение в твердых растворах изотопов гелия. Установлено, что хорошее согласие с экспеpиментом наблюдается лишь для модели Эдвардса-Балибара, которая является развитием теории регулярных растворов с учетом различия кристаллических структур (ГПУ и ОЦК), существующих в системе фаз.

A method is proposed for constructing the separation phase diagram of ³He–⁴He solid solutions on the basis of precision measurement of the pressure jump due to phase separation at constant volume. The technique is implemented on high-quantity samples of the solid solutions, making it possible to obtain reliable and reproducible experimental data with no appreciable manifestation of hysteresis effects. The line of phase separation constructed from the experimental data is compared with the results of various theoretical approaches describing phase separation in solid solutions of helium isotopic mixtures. It is found that good agreement with experiment is observed only for the Edwards–Balibar model, which is an extension of the theory of regular solutions to take into account the differences of the crystal structures (hcp and bcc) of the phases existing in the system.