Перераспределение энергий при фазовом переходе высокий спин−низкий спин под давлением

Abstract

Проведен термодинамический анализ фазового перехода высокий спин–низкий спин (СП) под давлением и объяснено наблюдающееся в эксперименте немонотонное изменение температуры перехода и гистерезиса при всестороннем сжатии. Показано, что такое изменение температуры перехода под давлением может быть объяснено модифицированным уравнением Клапейрона–Клаyзиуса, в котором наряду с учетом изменения объема под давлением учитывается изменение энтальпии, связанное с изменением температуры перехода, энергии взаимодействия высокоспиновых молекул, упругой энергии и скрытой энергии преобразования фаз. В случае отсутствия структурных превращений соотношение величин и знаков изменений этих энергий по давлению и определяет немонотонное поведение фазового перехода при всестороннем сжатии.

The thermodynamic analysis of the high spin–low spin phase transition (ST) under pressure has been performed. The experimentally observed nonmonotonic transition temperature and hysteresis change with pressure is explained. It is shown that the change of transition temperature with pressure can be explained using modified Clapeyron–Clausius equation in which alongside with the change of volume under pressure, the change of enthalpy, elastic and interaction energies related to variation of temperature is considered. In the absence of structure transformations the ratio of the magnitudes and sings of these derivatives determines the nonmonotonic behavior of the phase transition under the uniform compression.