DSpace Home
→
Електронні публікації
→
Фізико-математичний факультет
→
Кафедра інформатики та прикладної математики
→
View Item

Временная зависимость низкотемпературной теплоемкости структурно-неупорядоченных материалов

Никонова, Елена Петровна; Соловйов, Володимир Миколайович

URI: http://elibrary.kdpu.edu.ua/handle/0564/1028
https://doi.org/10.31812/0564/1028

Date: 2001

Abstract:

Известно, что низкотемпературной теплоемкости с структурно-неупорядоченных материалов – стекол, аморфных веществ – имеет аномалии. Так для температурной зависимости вместо дебаевского закона C(T)≈T^3 в области температур T≤1 К имеет место зависимость C(T)≈T^(1+k), где k ∼ 0.3 – 0.4, а в области температур T ∼ 10–20 K наблюдается избыточная по сравнению с дебаевской теплоемкость. Первая аномалия находит объяснение в рамках теории двухуровневых систем (ДУС), возникающих в двухъямных потенциалах. Согласно этой теории в рассматриваемых структурах имеют место атомы и группы атомов, которые могут находиться в двух устойчивых положениях равновесия, разделенных барьером. При низких температурах этот барьер преодолевается путем квантово-механического туннелирования. Если предположить, что плотность ДУС n(E) постоянна, то имеем C∼T. Происхождение зависимости C(T)≈T^(1+k) окончательно не выяснено. Пик в зависимости C/T^3 от температуры связан со спецификой плотности высокоэнергетических возбуждений и его обсуждение не входит в цели настоящей работы. Кроме температурных аномалий C имеет аномальную зависимость от времени эксперимента. Если n(E)=const, то С(t) – слабая логарифмическая зависимость от времени. Эксперимент же указывает на значительно более сложную зависимость В настоящей работе аномалии как температурной, так и временной зависимости С интерпретированы с единых позиций. Если учесть следующую из расчетов энергетическую зависимость плотности ДУС n(E), упомянутые зависимости становятся естественными.

Description:

1. Phillips W.A. Two-level states in glasses // Rep. Prog. Phys. – 1987. – v.50. – p. 1657-1708. 2. Phillips W.A. Tunneling states in amorphous solids // J. Low. Temp. Phys. – 1972. – v.7, №2. – p. 351-357. 3. Anderson P.W., Halperin B.I., Varma C.M. Anomalous lowtemperature thermal properties of glasses and spin glasses // Phil. Mag. – 1972. – v.25, №1. – p. 1-9. 4. Гальперин Ю.М., Карпов В.Г., Соловьев В.Н. О низкотемпературной теплоемкости аморфных веществ. // ФТТ. – 1988. – т.30, в.12. – С. 3636-3642. 5. Kantelhardt J.W., Russ S., Bunde A. Excess modes in the vibrational spectrum of disordered systems and the boson peak // Phys. Rew. B. – 2001. – v. 63. 6. Loponen M.T., Dynes R.C., Narayanamurti V., Garno J.P. Measurements of the time-dependent specific heat of amorphous materials // Phys. Rev. B. – 1982. – v.25, № 2. – p. 1161-1173. 7. Lasjaunias J.C., Biljakovic’ K., Moncean P. Time-dependent specific heat below 1K in spin-density-wave state of (TMTSF)2PF6. // Phys. Rev. B. – 1996. – v.53, №12. – p. 7699-7703. 8. Никонова Е.П., Соловьев В.Н. Низкотемпературные аномалии физических свойств металлических стёкол // Металлофиз. и новейшие технолог. – 1999. – т.21, №3. – С. 27-30. 9. Дядына Г.А., Карпов В.Г., Соловьев В.Н. Низкоэнергетические возбуждения в α–Si02. // ФТТ. – 1990. – т.32, в.9. – С. 2661-2666.

Show full item record