Tеория ориентационной релаксации в низкотемпературной фазе фуллерита C60

Анотація

Предложена микроскопическая детализация широко используемой для описания низкотемпературной фазы фуллерита C₆₀ феноменологической модели двухъямных ориентационных состояний - пентагонной и гексагонной конфигураций молекул. Получены простое кинетическое уравнение и совокупность термодинамических соотношений, связывающие между собой деформацию кристаллической решетки, концентрацию ориентационных возбуждений молекул и температуру. С единых позиций описаны основные физические свойства низкотемпературной фазы: ориентационное стеклование, теплоемкость, тепловое расширение, реологические свойства и затухание упругих колебаний. Выводы теории сопоставлены с экспериментальными данными и получены эмпирические оценки для параметров двухъямных состояний и решеточно-ориентационного взаимодействия. Показано, что большая величина теплового расширения и акустического затухания выше температуры ориентационного стеклования фуллерита обусловлена интенсивным решеточно-ориентационным взаимодействием.