Изотопические эффекты в теплоемкости твердых концентрированных ориентационно-разупорядоченных растворов метана и дейтерометана в криптоне

Анотація

Исследована теплоемкость ориентационно-разупорядоченных твердых растворов (СН₄)_nКr_1-n (n = 75 и 78 мол. % СН₄, в интервале температур DТ = 0,8-20 К) и (СD₄)_nКr_1-n (n = 50, 60 и 70 мол. % СD₄, DТ = 0,6-30 К). При гелиевых температурах температурные зависимости молярных теплоемкостей вращательных подсистем растворов качественно и количественно сильно отличаются. Одна из главных причин эффекта заключается в том, что в исследованных концентрированных растворах молекулы CD₄ находятся в существенно более сильном молекулярном поле, чем молекулы CН₄. Это вызвано тем, что в низкоэнергетических состояниях эффективный октупольный электрический момент молекул СD4, определяющий молекулярное поле, больше эффективного октупольного момента более квантовых молекул CH₄. Слабые концентрационные зависимости теплоемкости изученных растворов обусловлены влиянием фрустрации, приводящей к ослаблению в узлах решетки молекулярных полей, создаваемых окружающими молекулами. Свидетельств образования ориентационных октупольных стекол в исследованных системах не обнаружено.