Вклад колебательных состояний примесных двухатомных молекул в низкотемпературную теплоемкость кристалла

Abstract

Теоретическое исследование динамики примесных немагнитных линейных молекул, находящихся в кристаллической матрице, проведено в рамках простой модели, которая позволяет связать туннельные состояния, обусловленные вращением молекулы, с колебаниями ее центра масс. Взаимодействие между случайно расположенными примесными молекулами приводит к концентрационной зависимости функции распределения низкоэнергетических возбуждений, ответственных за аномальное поведение теплоемкости таких дефектных кристаллов при низких температурах. Полученные результаты качественно согласуются с экспериментальными данными.

Теоретичне дослідження динаміки домішкових немагнітних лінійних молекул, що знаходяться в кристалічній матриці, проведено в межах простої моделі, яка дозволяє пов’язати тунельні стани, обумовлені обертанням молекули, з коливаннями її центра мас. Взаємодія між випадково розташованими домішковими молекулами приводить до концентраційної залежності функції розподілу низькоенергетичних збуджень, відповідальних за аномальну поведінку теплоємності таких дефектних кристалів при низьких температурах. Одержані результати якісно узгоджуються з експериментальними даними.

The dynamics of the impurity nonmagnetic linear molecules in crystal matrix has been theoretically considered using a simple model which allows to relate the tunnel states arising because of molecule rotation with the vibrations of its centre of mass. The interaction between randomly situated impurities results in the concentration dependence of the distribution function of the low-energy excitations which define an anomalous behavior of the low-temperature heat capacity of the defect crystals. The results obtained agree qualitatively to experimental data.