ЯМР-исследования фазового расслоения жидких и твердых растворов изотопов гелия. тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.09 ВАК РФ

'АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР им 5 И Веокина

На правах рукописи УДК 53Ь. 48

ОМЕЯЛЕНКО Николай Федорович

ЯМР-исследования фазового расслоения жидких и твердых растворов изотопов гелия.

01.04.09. - Физика низких температур

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Харьков 1993

Работа выполнена в Физико-техническом институте низких температур им. Б. И. Веркина АН Украины

Научные руководители: доктор физико-математических наук профессор В.А.МИХЕЕВ доктор физико-математических наук ведущий научный сотрудник Э. Я. РУДАВСКИИ

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук профессор Адаменко И.Н. кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник Городилов Б. Я.

Ведущая организация: Российский Научный центр "Институт им.И. В.Курчатова", 123182, Москва.

Защита состоится "_" _ 1994 г. в 1500 часов * на

заседании Специализированного Совета К 016.27.02 при Физико-техническом институте низких температур им. Б. И. Веркина АН Украины (310164, г.Харьков, пр.Ленина, 47).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-технического института низких температур им. Б. И. Веркина АН Украины,

Автореферат разослан "_" _ 1994 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписями, заверенными Гербовой печатью, просим направлять по адресу 310164, г. Харьков,164 пр. Ленина, 47 ФТИНТ им. Б. И. Веркина АН Украины, ученому секретари Специализированного совета К 016.27.02

Ученый секретарь Спецсовета

К 016.27.02 кандидат физ. -хат. наук

А. М. Кислов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Растворы 3Не-4Не занимают одно из ведущих мест в современной физике и технике низких температур. Как жидкие, так и твердые растворы являются примером систем, где квантовые закономерности проявляются в макроскопических масштабах. Жидкие растворы при достаточно низких температурах образуют квантовые жидкости, у которых, как и у чистых 3Не и 4Не, дебройлевская длина волны атомов сравнима с межатомными расстояниями, а твердые растворы являются одними из наиболее ярких представителей квантовых кристаллов.

Среди наиболее интересных физических явлений, обнаруженных в растворах 3Не-4Не, следует отметить квантовую диффузию 3Не в кристаллах 4Не, когда примесные атомы становятся квазичастицами и могут свободно перемещаться по всему кристаллу. Другой круг явлений связан с тем, что в гадких растворах 3Не в 4Не при очень низких температурах примеси 3Не образуют ферми-жидкость, которая растворяется в сверхтекучем фоне, образованном 4Не.

Важной особенностью растворов 3Не-4Не является также их использование в современной криогенной технике сверхнизких температур. Рефрижераторы растворения, использующие холод, образованный при растворении 3Не в 4Не, в настоящее время являются основным средством получения температур вплоть до ~ 10~3 К.

При низких температурах как в жидких, так и твердых растворах 3Не-4Не имеет место фазовый переход I рода — фазовое расслоение на концентрированную и разбавленную фазы. Однако до самого последнего времени оставались практически неизученными вопросы, связанные с кинетикой этих фазовых переходов. Между тем свойства растворов, проявляемые в процессе фазового расслоения, оказываются очень непохожими на фазовые переходы I рода во многих классических системах. При определенных условиях в жидких растворах 3Не-4Не можно ожидать проявления квантовых эффектов, а также условий гомогенного зародышеобразования. При распаде твердых растворов можно ожидать влияния различных процессов, связанных с туннельным переносом вещества.

По этой причине представляется актуальным систематическое исследование кинетики фазового расслоения жидких и твердых растворов 3Не-4Не, что может служить стимулом для дальнейших экспериментальных и теоретических исследований данной проблемы.

Целью настоящей работы является:

1. Исследование кинетики образования и роста концентрированное фазы при фазовом расслоении твердых растворов 3Не-4Не и моделирование этого процесса с помощью численных экспериментов.

2. Изучение спиновой диффузии и магнитной восприимчивости в кваэиодномерной концентрированной фазе, образующейся при распаде твердых растворов изотопов гелия.

3. Измерение предельной растворимости эНе в сверхтекучем 4 Не при сверхнизких тампературах и повышенных давлениях.

4. Создание и исследование пересыщенных метастабильных сверхтекучих растворов 3Не в 4Не и определение границ их существования.

Научная новизна. Впервые экспериментально обнаружено, что образующаяся при фазовом расслоения 3Не-4Не концентрированная фаза обладает необычными магнитными и кинетическими свойствами. Время роста этой фазы существенно превышает характерные времена, обусловленными квантовыми эффектами в кристалле.

Впервые построены равновесные фазовые диаграммы состояния жидких растворов 3Не-4Не при сверхнизких температурах и повышенных давлениях. Зарегистрированы возникающие перед фазовым расслоением пересыщенные сверхтекучие растворы и определена температурная зависимость максимально достижимого пересыщения.

Научное и практическое значение настоящей работы связано с тем, что полученные в ней новые результаты экспериментального исследования фазового расслоения в жидких и твердых растворах изотопов гелия существенно расширяют наши представления на стыке физики фазовых переходов, физики квантовых жидкостей и квантовых кристаллов. Диссертация ставит новые задачи, связанные с детальным исследованием свойств концентрированной фазы, образующейся при распаде твердых растворов.

Новые сведения о кинетике фазовых переходов, полученные в работе, могут носить более общий характер и быть использованы при анализе других вопросов, возникающих при исследовании других процессов фазовых переходов 1-го рода.

Разработанные и созданные в процессе выполнения данной работы экспериментальные устройства — рефрижератор растворения, измерительные ячейки, ЯМР методики — могут быть использованы и в других фундаментальных исследованиях при низких и сверхнизких температурах.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту.

1.Обнаружено, что при фазовом расслоениии твердых растворов 3Не-4Не образующаяся концентрированная фаза, равномерно распределенная по объему кристалла, обладает необычными свойствами: ее намагниченность в широком диапазоне температур следует закону Кюри, а коэффициент диффузии достигает необычно больших для твердого тела значений.

2. Установлено, что процесс фазового расслоения твердых растворов 3Не-4Не происходит за времена Сдесятки часов), намного превышающие значения, определенные с учетом квантовых свойств твердых растворов изотопов гелия. При этом характерные времена распада уменьшаются при повторных охлаждениях и увеличиваются после отжига образца.

3. Обнаружено, что рост новой фазы со временем имеет ступенеобразный вид, что, как показано моделированием этого процесса, может быть связано с влиянием деформационного потенциала. дефектов решетки и с сильной зависимостью коэффициента диффузии примесных атомов 3Не от концентрации.

4. Получены экспериментальные данные о равновесной диаграмма фазового расслоения жидких растворов изотопов гелия и измерена предельная равновесная растворимость 3Не в 4 Не при повышеных давлениях и низких температурах. Получана эмпирическая формула, описывающая зависимость предельной растворимости от давления и температуры.

5. Обнаружено, что фазовому расслоению гидких растворов 3Не-4Не предшествует образование пересыщенных долгоживущих сверхтекучих растворов, а линия, описывающая максимально достижимое пересыщение, может соответствовать классическому термоактивируемому процессу зародышеобразования.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международных конференциях по физике низких температур (1.Т-18, Киото, Япония, 1987 г. ; НТ-ХХ1Х,Казань, 1992 г. ), на XXV всесоюзных совещаниях по физике низких температур СЛенинград,1988 г.), на Баку-рианских коллоквиумах по сверхтекучести и квантовым кристаллам СБакуриани,Грузия,1989 и 1990 г.),на 4 и 5 республиканских семинарах по физике и технике сверхнизких температур СДонецк,1989; Алушта, 1991), на республиканской конференции "Ф1зика в Укра!н1" СКиев, 1993 г.) и на XX, XXI и XXII научно-технических конференциях молодых исследователей СФТИНТ АН Украины, Харьков, 1989-1991 г.).

Структура диссертации. Диссератация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 145 наименований. Общий объем диссертаций'146 стр., включая 45 рисунков и 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНКЕ РАБОТЫ.

Во введении дана краткая характеристика области исследования, обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цели исследования, показана их научная и практическая значимость, приведены основные положения, выносимые на защиту.

Глава I содержит литературный обзор экспериментальных данных, касающихся фазовой диаграммы системы 3Не-4Не, диффузии атомов 3Не в жидких и твердых растворах изотопов гелия. В этой главе также описываются некоторые кинетические свойства твердых и жидких растворов 3Не-4Не и приводятся сведения о физических результатах по исследованию фазового расслоения жидких и твердых растворов 3Не в 4Не, полученных до начала проведения настоящей работы.

Глава заканчивается выводами и формулировкой постановки задачи данной диссертации.

В главе II описана экспериментальная установка, включающая в себя рефрижератор растворения 3Не в 4Не с адсорбционной откачкой паров 3Не, позволяющий проводить физические измерения в области температур вплоть до 30 мК и давлений до 40 атм. В этой же главе также описана методика импульсного ЯМР применительно к измерению времен спин-решеточной и спин-спиновой релаксации, диффузии и магнитной восприимчивости, а также схема ЯМР-спектрометра с рабочей частотой 9.15 МГц.

Температура контролировалась термометром сопротивления MATSU-SITA-72, калиброванному по кривой плавления чистого 3Не. Измерение температуры осуществлялось кристаллизационным термометром, основанном на измерении давления плавления 3Не. Максимальная относительная ошибка измерения температуры не превышала VA.

Точность измерения амплитуды ЯМР эхо-сигнала составляла 10%. При этом относительная ошибка при измерении времен магнитной релаксации и коэффициента диффузии была не больше 5%, а абсолютная ■ ж: к а измерения концентрации слабой фазы при расслоении жидких растворов не превышала 0.03%.

В главе III приведены экспериментальные результаты исследования кинетики процесса фазового расслоения слабых твердых растворов 3Не-4Не и моделирования этого процесса на компьютере, а также ре- 6 -

Ь,о.е.

зультаты измерений времен магнитной релаксации, коэффициента спиновой диффузии 3Не и температурной зависимости намагниченности в концентрированной фазе распавшегося раствора.

Методика исследования кинетики процесса расслоения твердых растворов была основана на сильном различии времен продольной релаксации в слабой С~50 мин.) и в концентрированной 01 сек.) фазах. В экспериментах использовалась измерительная ячейка, медный корпус которой крепился с помощью резьбового соединения к камере растворения, к крышке которой был припечен медный порошок для улучшения теплового контакта. Исследуемые образцы кристаллизовались непосредственно в цилиндрическом объеме внутри ЯМР катушки. Дно измерительной ячейки являлось подвижной пластиной емкостного датчика давления. Эксперименты проводились с образцами с молярным объемом 41=20.55 см3/моль, выращенными из газовой смеси с концентрацией х3= 0.54% методом блокировки капилляра. Охлаждение от 400 мК до 100 мК осуществлялось со скоростью ~ 5 мК/мин.

Типичная временная зависимость амплитуды эхо-сигнала от концентрированой фазы представлена на рис.1, характеризующая кинетику распада твердого раствора эНе-4Не при температуре 100 мК. Кривая 1 характеризует типичный ход процесса распада после первого охлаждения образца, кривая 2 - кинетику распада того же образца после быстрого отогрева до 400 мК и повторного охлаждения, а кривая 3 описывает кинетику распада того же кристалла после отжига.

Обращает на себя внимание тот факт, что предыстория образца сильно влияет на кинетику распада твердого раствора 3Не-4Не. В частности, термоциклирование приводило не только к изменению времени распада, но и влияло на температуру расслоения Т

Т,ч ас-

Рис. 1. Кинетика распада твердого раство-

ра с исходным содержанием 0.54% пературе 100 мК.

Не при тем-

Заметное - 7 -

увеличение Тр и скорости роста новой фазы после термоциклирования и уменьшение их после отжига указывают на важную роль дефектов в процессе образования новой фазы при распаде тведых растворов 3Не -4Не. Появлению таких дефектов способствует быстрое изменение температуры ("термоудар"), а также процесс перестройки решетки ГПУ-ОЦК.

Отличительной особенностью всех кривых на рис.1 является наличие на них ступеней различной длины и высоты. Еще один экспериментальный результат заключается в том, что процесс распада весьма продолжителен и составляет десятки часов, в то время как оценки, полученные с учетом квантовой диффузии, дают времена, не превышающие нескольких часов. Отметим, что полученные в нашей работе данные о времени распада были затем подтверждены Побеллом, получившим характерные времена 20-30 часов.

В связи со ступенчатым ростом сигнала от концентрированой фазы, а также большими временами распада, возникает вопрос, отражает ли приведенная на рис.1 зависимость амплитуды эхо-сигнала от времени истинный процесс распада раствора или же она описывает процесс релаксации намагниченности в концентрированной фазе 3Не уже давно распавшегося раствора. Последнее обстоятельство может иметь место при наличии энергетического резервуара с большой теплоемкостью между зеемановской 2 - системой и РЬ - системой фононов. Были рассмотрены все возможные каналы релаксации через:

13 туннельный обмен местами атомов 3Не СЗ-система);

2) туннельное движение примесей атомов 4Не (4-система);

3) движение вакансий С^-система).

Подробный расчет показывает, что наиболее быстро релаксация протекает по топологиям: и г-З-и-РЬ за время порядка 0.1

секунды.

Результаты численных оценок Т1 и измерения Т; в концентрированной фазе были сопоставлены с результатами прямых измерений Т1 в чистом массивном 3Не. Было обнаружено, что в "чистом" 3Не в исследуемом интервале температур и плотностей время Т) 01 с) согласуем с численными оценками С 1 с) и результатами измерения Т С1с) концентрированной фазы.

Совпадение результатов для массивного "чистого" 3Не и концентрированной фазы 3Не, выпавшей из слабого раствора, вместе с результатами численных оценок дают основание считать идентичными процессы продольной релаксации в этих двух системах и свидетельст-

вуют о термодинамическом равновесии между спиновой и фононной системам.

Особый интерес представляло также исследование свойств концентрированной фазы, образующейся при распаде слабых твердых растворов 3Не в 4Не. Поскольку амплитуда эхо-синала пропорциональна намагниченности 3Не, то представлялось целесообразным измерение температурной зависимости намагниченности концентрированной фазы. Измерение амплитуды эхо-сигнала, характеризующей магнитную восприимчивость в зависимости от температуры, проводились при быстром отогреве после распада исходгюго раствора. При этом учитывался тот факт, что восстановление исходного раствора протекает в течение нескольких часов, что намного превосходит время, необходимое для измерения.

h, о.е.

1.5

1.0

0.5

0.2 0.05

0.1

0.4

Т, К

Рис.2. Зависимость амплитуды восстановленного эхо-сигнала от

температуры: о - массивный эНе с

содержанием 0.6% 4Не; + - концентрированная фаза распавшегося слабого раствора О. 54% эНе. Стрелкой показана температура плавления 3Не

при v = 24.65 см3-/моль. Нижняя кривая - восприимчивость жидкого

3Не при давлении 27.5 атм.

Результаты измерений приведены на рис.2. Отчетливо видно. что вплоть до температуры плавления Т = 80 мК полученные данные хорошо описываются законом Кюри. Видно, что имеется довольно хорошая корреляция данных для "чистого" 3Ке и концентрированной фазы распавшегося слабого раствора, что свидетельствует о парамагнитных свойствах концентрированной фазы 3Не, выпавшей из слабого твердого 0.54% раствора 3Не в 4Не.

Для сравнения на рис.2 приведена кривая восприимчивости жидкого 3Не. Очевидно, что поведение намагниченности концентрированной фазы соответствует твердотельному, а не жидкостному поведению.

В этом случае особый интерес представляло измерение коэффициента диффузии в выпавшей фазе. Измерения коэффициента

тффузии проводились с помощью обычной ЯМР-методики по изменению .мплитуды эхо-сигнала в зависимости от градиента магнитного поля. Однако, вместо обычной,экспоненциальной зависимости получилась зависимость, которая характерна для низкоразмерной диффузии.

Обработанные по формулам для одномерной диффузии полученные значения коэффициента диффузии Срис.З) оказались зависящими от времени (!) между ЯМР импульсами. Видно, что при больших г реализуется режим ограниченной диффузии, когда П ^ т2. Смена режимов 10 мс дает размер ограничения { ~ 4-Ю"4 см.

Обращает на себя внимание необычно большое значение коэффици-

при х [), ет:

10"''

ю"

10'

\

\

\

\

\

ч

\

1.Ш.и__

5 ¡0

у Л

"V

I I

20

ента диффузии в концентрированной фазе, выпадающей из слабого раствора. Такое значение И характерно для жидкого 3Не и, как минимум, на два порядка превышает коэффициент спиновой диффузии в массивном 3Не. Это противоречит данным по измерениям Т1 и намагниченности, характерным для твердого тела. Однако однозначного ответа на этот вопрос пока нет, кроме того, в недавних экспериментах Побелла было показано, что во вновь образовавшейся фазе может смещаться температура плавления по сравнению с массивным 3Не.

В данной работе была также предпринята попытка моделирования процесса роста концентрированной фазы с использованием вычислительной техники. Предполагалось, что рост новой фазы происходит диффузионным путем в потенциале поля дислокации. При этом допуска-г-ась также возможность существования не только разбавленной и кон-цеьтрированной фаз, но и некоторых промежуточных фаз - локализованной, где проявляется явление квантовой локализации, и ОЦК-фазы, образующейся в результате ГПУ-ОЦК перехода.

Несмотря на. грубость модели, численные эксперименты дают ряд результатов, согласующихся с экспериментом: наличие ступенек в

50 'С.ть'

Рис.3.Зависимость коэффициента диффузии от времени мекду радиочастотными импульсами т в концентрированной фазе распавшегося 0.54% раствора. Прямая линия соответствует зависимости Б

^ -г-2

процессе роста новой фазы; влияние деформационного поля дислокации на фазовое расслоение; влияние сильной зависимости коэффициента диффузии от концентрации на процесс накопления новой фазы.

Проведенное моделирование можно рассматривать как предварительное, и в дальнейшем предполагается^ усовершенствовать модель и сделать ее более адекватной реальной ситуации.

В главе IV приведены данные по измерению предельной равновесной растворимости 3Не в 4Не при сверхнизких температурах и повышенных давлениях, а также результаты исследования пересыщенных ме-гастабильных сверхтекучих растворов 3Не в 4Не в зависимости от температуры и давления.

Как было показано, на процесс фазового расслоения в твердых растворах определяющее влияние оказывают дефекты кристаллической решетки. Это не позволяет исследовать влияние других механизмов на процесс зародышеобразования. Жидкие растворы 3Не-4Не в этом смысле являются более "чистым" объектом. Кроме того, при низких температурах все посторонние примеси в гелии кристаллизуются, а 4Не покрывает пленкой все твердые поверхности, благодаря чему стенки не симулируют образования новой фазы 3Не. Единственным источником зарождения новой фазы является свободная поверхность, где имеется повышенная концентрация 3Не. Но это обстоятельство можно легко устранить, если проводить эксперименты при давлении выше давления 1асыщенных паров.

Цилиндрическая медная ячейка для исследования процессов фазо-зого расслоения в жидких растворах 3Не-4Не содержала в верхней гасти небольшую по объему полость, охватываемую ЯМР катушкой, зклеенной в эпоксидную вставку. При расслоении жидкого раствора !Не-4Не более легкая концентрированная фаза 3Не всплывала и накаливалась в верхней части ячейки.

Регистрация фазового расслоения производилась методом импульс-юго ЯМР по изменению формы и амплитуды сигнала в процессе рассло-;ния. Поскольку амплитуда Ь эхо-сигнала ЯМР пропорциональна числу щер 3Не в этой полости, то временная зависимость Ь(1) дает сведе-!ия об изменении количества 3Не внутри радиочастотной катушки, г. е. о кинетике фазового расслоения.

Исследование кинетики фазового расслоения требовало наличия [анных о равновесных линиях расслоения при повышенных давлениях и газких температурах. К началу выполнения этой работы таких данных ¡е было. Поэтому предварительно были проведены измерения по опрг-

1елению равновесных концентраций расслоившихся фаз в зависимости от температуры Св диапазоне от 30 мК до 200 мЮ и давления Св диапазоне от 0.07 до 1 атм).

Концентрация разбавленной фазы xd определялась из измеренных значений амплитуды эхо-сигнала до ChQ) и после (h) расслоения с учетом известных значений полного объема ячейки и объема верхней цилиндрической полости:

h/h

X . = х - X d о о

'V ./V d о

- 1

VYV*«, " 1

< i )

где , - молярные объемы слабой фазы, исходного раствора и

чистого 4Не. Абсолютная погрешность измерения конентрации при этом составляла Ах<1<0. 03%. Полученные экспериментальные данные Срис. 4) аппроксимировались эмпирической зависимостью:

х . = С х. + а-Р )•( 1 + 0'Т"

d ао

>

С 2 )

Т. м_К 200

0.07 aтач

150

ot~ S* M"

0.5 атмччч ¿f

0.8

\¿F< к Vй

100

50

Ü

где подгоночные коэффициенты соответственно равны xd0=6.6%, а = 0.632 атм'1, Р = 9.10 Г2.

Особенности фазового перехода изучались методом декомпрессии, основанном на том, что фазовая диаграмма х-Т существенно смещается с давлением. Исходное давление создавалось при температуре ~ 200 мК, затем образец охлаждался до минимальной температуры О 30 мЮ,. после чего осуществлялся сброс давления Сдекомпрессия) до заданного значения. Декомпрессия производилась с различной скоростью. Наиболее информативные результаты были получены при малых скоростях сброса (ниже 0.1 атм/мин). В этом случае раствор переходил в долгоживущее метастабильное состояние. Для растворов с концентрацией 8 -г 9.5% 3Не в области давлений 0.1-0.8 атм при температуре

«yW" у" Mí •Х-/' V г ¡P

р. 1¿ г '

и я -Й

Я>- J Р

О íf г/

J ь d" (н 4- г

é

I £

i i i

н

9

X

Рис. 4. Равновесные линии фазового расслоения растворов при различных давлениях. Сплошные кривые - расчет по формуле (2).

~ 30 мК время жизни такой фазы составляло несколько часов. При этой механические возмущения: подлив 4Не в дьсар или специально создаваемые вибрации дьюара не приводили к фазовому расслоению.

Чтобы инициировать расслоение, полученные метастабильный раствор отогревался со скоростью 1-2 мК/мин, пока не происходил фазовый переход. Полученные таким образом данные о линии достижимого пересыщения для трех давлений приведены на рис.5. Область метастабильной фазы раствора ограничена слева равновесной линией расслоения, а справа - линией достижимого пересыщения. Как известно, термоактива-ционный механизм приводит к зависимости пересыщения Дх от температуры по закону Дх ~ Т"1/2. Видно, что в весьма широком интервале температур экспериментальные данные хорошо описываются этой классической зависимостью. Это означает, что в эксперименте образование зародышей новой фазы в растворе 3Не-4Не происходит, по-видимому, термоактивационным путем.

ВЫВОДЫ

1. Обнаружено, что процесс роста и накопления концентрированной фазы при распаде твердых растворов изотопов гелия происходит за заметно большее время Сдесятки часов), чем это следует из оценок с учетом квантовой диффузии.

2. Установлено, что рост новой фазы имеет ступенеобразный вид, что, как показано моделированием этого процесса, может быть связано с влиянием деформационного потенциала дефектов решетки и с сильной зависимостью коэффициента диффузии примесных атомов эНе от концентрации.

3. Показано, что температура распада и скорость роста новой фазы зависят от предыстории образца, что указывает на заметное

1.8 1.0 1.4

1.2 1.0

О.в 0.6

20 40 00 80 Т,МК

Рис.5. Температурная зависимость максимального пересыщения раствора при различных давлениях.

1 влияние дефектов кристаллической решетки на процесс фазового рас слоения твердого раствора 3Не-4Не.

4. Концентрированная фаза, образующуюся при распаде тверды: растворов 3Не-4Не, может собираться в низкоразмерные ограниченны! образования, причем размер ограничения по порядку величины соот ветствует растоянию между дислокациями, а также размеру кристалли тов; образующихся при выращивании образца методом блокировки ка пилляра.

5. Температурная зависимость ядерной намагниченности этой фаз! подчиняется закону Кюри и соответствует поведению намагниченност] чистого эНе.

6. Обнаружено, что коэффициент диффузии в концентрированно! фазе намного превосходит коэффициент диффузии в твердом 3Не и более близок по значению к коэффициенту диффузии в жидкости.

7. Предложена методика измерения диаграммы фазового расслоени: жидких растворов изотопов гелия и получены новые данные о равновесной предельной растворимости 3Не в 4Не при повышенных давлениях.

8. Предложена методика создания пересыщенного сверхтекучее раствора 3Не в 4Не, с помощью которой получены самые большие пересыщения, а линия, описывающая максимально достижимое пересыщение, соответствует классическому термоактивируемому процессу зародыше-образования.

Список работ по теме диссертации:

1. Михеев В. А., Майданов В. А. , Михин Н. П. , Кальной С. Е. , Омелаен-ко Н.Ф. Особенности концентрированной фазы в условиях распад; слабых твердых растворов 3Не в 4Не. Физ. низких темп. 14, ff 6, 563-575 С1988)

2. Mikheev V.A., Mikhin N.P. , Maidanov V.A., Kal'noy S.E. , Ornela-enko N.F. Decomposition kinetics in solid solutions of heliui isotopes at superlow temperatures. Proc. 18th Int.Conf. of Lo; Temperature Physics (LT-18) (Kyoto, 1987).

3. Михеев В. A. , Майданов В. A. , Михин H. П. , Кальной С. Е., Омелаен-ко Н. Ф. ЯМР - исследования магнитной восприимчивости слабы: твердых растворов 3Не-4Не в условиях фазового расслоения. I кн.: Тезисы докладов XXV Всесоюзного совещания по физике низких температур, Ленинград, ФТИ АН СССР, ч. 2, Г7, (1988).

4. Михеев В. А.Майданов В. А,Михин Н.П. , Омелаенко Н.Ф. Ячейка дл!

исследования низкотемпературного расслоения жидких растворов изотопов гелия. В кн.: Тезисы докладов XX научно-технической конференции молодых исследователей. Харьков, ФТИНТ АН УССР, 166-167 С1989).

5. Михеев В. А., Майданов В. А, Михин Н. П. , Омелаенко Н. Ф Методика исследования расслоения жидких растворов 3Не-4Не с помощью ЯМР. В кн.: Тезисы докладов 4 республиканского семинара по физике и технике СНТ-4, Донецк, ДонФТИ, (1989).

6. Михеев В. А. , Майданов В. А, Михин Н. П. , Надирашвили 3. Ш. . Омелаенко Н.Ф. Методика исследования расслоения жидких растворов изотопов гелия методом импульсного ЯМР. В кн. : Тезисы докладов XXI научно-технической конференции молодых исследователей Харьков, ФТИНТ, 41-42 C1S90).

7. Майданов В. А, Михеев В. А. , Михин Н. П. , Омелаенко Н. Ф. ЯМР исследования фазового расслоения жидких растворов 3Не-4Не под давлением. В кн.: XXIX совещание по физике низких температур. Тезисы докладов. Казань, КГУ, ч.2, Г2 С1992).

8. Майданов В. А, Михеев В. А., Михин Н. П. , Омелаенко Н. Ф. , Рудавс-киП О.Я., Чаговец В.К, Шешин Г.А. Пересыщение сверхтекучих растворов 3Не-4Не в области фазового расслоения, Физ. низких темп. 18, N 9 . 943-951 С1992).

9. Омелаенко Н. Ф. Исследования расслоения жидких растворов 3Не-4Не при давлениях выше давления насыщенного пара, В кн.: Тезисы докладов XXII научно-технической конференции молодых исследователей, Харьков, ФТИНТ, 41-42 (1990).

0. Maidanov V. А. , Mikheev V. А. , Mikhin N. Р. , Omelaenko N. F. , NMR study of phase separation of superfluid 3He-4He solutions, in : ESF network on 2 quantum fluids and solids, first workshop: superfluidity, Carqesse, 17 to 23 April 1993, 226-227.

1. Mikheev V. A, Chaqovets V. K, Maidanov V.A., Omelaenko N.F., Rudavskii E.Ya., Mikhin N. P.. Sheshin G.A., The kinetics of phase separation in superfluid solutions of quantum liquids in the ultralow temperatures reqions. Proc. of Int.Conf. "Physics in Ukraine, " Boqolyubov Inst.Teor.Phys. , Kiev, 59-62 (1993).