О комплексиях в твердых растворах инертных газов

Анотація

Показана возможность образования в слабых твердых растворах инертных газов, состоящих из двух сортов атомов с существенно различными радиусами, комплексий - равновесных нанокластеров из примесных атомов, термодинамическая устойчивость которых обусловлена релаксацией избыточной упругой энергии при объединении примесных атомов в кластер. Комплексии могут быть двух типов - вакансионные (ВК) и кластерные (КК). В случае ВК примесные атомы связываются в первой координационной сфере вакансии. При этом ВК являются отдельными образованиями и их равновесная концентрация может значительно превышать концентрацию изолированных вакансий. В случае КК образуются кластеры из n атомов примеси, объем которых близок к объему, занимаемому n - 1 (при объединении n атомов меньшего радиуса) или n + 1 (при объединении n атомов большего радиуса) атомами матрицы. Рассмотрение проведено на примере слабого раствора ⁴He в ³He, у которого вследствие различия масс ³He и ⁴He различаются эффективные радиусы атомов в кристалле, что приводит к возникновению упругих напряжений вокруг примеси ⁴He в кристалле.