Фазовые превращения и теплоемкость в кристаллах фторфуллеренов

Abstract

На базе молекулярно-кинетических представлений разработана теория фазового перехода типа порядок—беспорядок в смеси фторфуллеренов: переход от упорядоченной ОЦТ-структуры в неупорядоченную ГЦК-структуру. Рассчитаны свободные энергии фаз, определена их зависимость от температуры, состава материала, степени упорядоченности и энергетических констант. Рассчитана температура фазового перехода. Построена диаграмма состояния, определяющая температурную и концентрационную области формирования ОЦТ-, ГЦК-фаз, а также область реализации двух ОЦТ- и ГЦК-фаз. Рассчитана конфигурационная теплоемкость ОЦТ-фазы, определена ее температурная зависимость и ее пикообразное возрастание вблизи температуры фазового перехода. Последнее соответствует экспериментальным данным.

На базі молекулярно-кінетичних уявлень розроблено теорію фазового переходу лад—безлад у суміші флюорфуллеренів: перехід від упорядкованої ОЦТ-структури у невпорядковану ГЦК-структуру. Розраховано вільні енергії фаз, визначено їх залежність від температури, складу матеріялу, ступеня впорядкованости і енергетичних констант. Виконано розрахунок температури фазового переходу. Побудовано діяграму стану, яка визначає температурну та концентраційну області формування ОЦТ-, ГЦК-фаз, а також область реалізації двох ОЦТ- і ГЦК-фаз. Розраховано конфіґураційну тепломісткість ОЦТ-фази, визначено її температурну залежність та її пікоподібне зростання поблизу температури фазового переходу. Теоретичні розрахунки відповідають експериментальним даним.

On the basis of molecular-kinetic conceptions, the theory of order—disorder phase transition is developed for the mixture of fluorofullerenes: transition from the ordered b.c.t. structure to the disordered f.c.c. structure. The freeenergies of these phases are defined, their dependences on temperature, composition of material, the degree of order and energy constants are determined. The temperatures of phase transitions are calculated. The constitution diagram is plotted. This diagram determines the temperature and concentration areas of b.c.t. and f.c.c. phases formation as well as the region of concurrent realization of both b.c.t. and f.c.c. phases. The configuration heat capacity of b.c.t. phase and its temperature dependence are determined. The peak-shaped increase of heat capacity in the vicinity of the temperature of phase transition is shown, and this fact is consistent with experiment.