Теплоемкость 1D цепочек молекул метана во внешних канавках связок углеродных нанотрубок

Пористые и низкоразмерные структуры

Анотація

В области температур 2–60 К впервые измерена теплоемкость при постоянном давлении С_P 1D цепочек молекул метана, адсорбированных в канавки на внешней поверхности связок закрытых на концах одностенных углеродных нанотрубок. Характер температурной зависимости С_P ниже 12 К указывает на наличие аномалии типа Шоттки, обусловленной туннельными переходами между нижайшими энергетическими уровнями вращательных спектров А-, Т- и Е-спин-ядерных модификаций молекул метана. Наблюдаемая особенность в области 14 К, по-видимому, обусловлена ориентационным фазовым переходом, при котором характер вращательного движения молекул изменяется от либраций к заторможенному вращению. Обнаружено, что величина вращательной теплоемкости в интервале температур 30–40 К близка к таковой для свободного вращения молекул метана. Увеличение производной dC_P(T)/dT выше 40 К и особенность в C_P(Т) вблизи 52 К обусловлены, по нашему мнению, процессами распада 1D цепочек СН₄