Фізика низьких темпеpатуp: Том 48, Випуск 8 (Серпень 2022), c. 668-673    ( до змісту , назад )

Observation of a solid phase under measuring the 3He diffusion coefficient in the nanopores of the MCM-41 adsorbent

A. P. Birchenko, V. A. Maidanov, N. P. Mikhin, S. S. Sokolov, and Ya. Yu. Sopelnyk

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine Kharkiv 61103, Ukraine
E-mail: birchenko@ilt.kharkov.ua

Received February 24, 2022, published online June 20, 2022

Анотація

За допомогою ядерного магнітного резонансу методом стимульованої спінової луни виміряно коефіцієнт дифузії в моношарі 3He, який адсорбований всередині циліндричних пор (діаметр каналу 25 Å) наноструктурованого адсорбенту нового покоління МСМ-41. Гелій впускали в адсорбент невеликими порціями, що дозволяло контрольовано змінювати покриття стінок порожнин в адсорбенті. Встановлено, що виміряна залежність амплітуди стимульованої спінової луни від квадрата градієнта магнітного поля має експоненційний характер. Характер цієї залежності дозволив визначити коефіцієнт дифузії в адсорбованому моношарі. Значення цього коефіцієнта виявилося близьким до коефіцієнта дифузії в твердому гелії, що свідчить про те, що перший моношар 3He на внутрішній поверхні циліндричної порожнини є твердим. Цей висновок підтвердився при розрахунку тиску, що діє на моношар гелію за рахунок ван-дер-ваальсових сил від адсорбуючої речовини.

Ключові слова: NMR, spin-echo method, adsorbed helium, nanostructured adsorbent MCM-41, diffusion coefficient.