ЯМР-исследования изотопического фазового разделения и релаксационных процессов в твердых растворах 3Не-4Не при сверхнизких температурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.09 ВАК РФ

РГ6 ОА

- 1 >\н Национальная академия наук Украины физико-технический институт низких

ТЕМПЕРАТУР имени Б. И. ВЕРКИНА

На правах рукописи

ШВАРЦ Владимир Александрович

ЯМР - исследования изотопического фазоиого разделения и релаксационных процессов в твердых растворах 3Не-4Нс при сверхнизких температурах

01.04.09. • Физика низких температур

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

ХАРЬКОВ - 1995

Диссертация является рукописью.

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

Научные руководители : доктор физико-математических наук,

профессор В. А. Михеев доктор физико-математических наук Э. Я. Рудавский

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор И. Н. Адаменко доктор физико-математических наук, профессор В. Н. Григорьев

Ведущая организация : Харьковский государственный политехнический университет.

Защита состоится 9 января 1996 г. в Ш часов на заседании Специализированного ученого совета Д.02.35.02 при Физико-техническом институте низких температур им. Б. И. Веркина HAH Украины (310164, Харьков-164, пр.Ленина 47).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФТИНТ HAH Украины.

Автореферат разослан jt^a-^M 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного ученого совета Д.02.35.02 доктор физ.- мат. наук 1 A.C. Ковалев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В последнее время в области фундаментальных физических исследований, находящейся на стыке физики низких температур и физики твердого тела, сформировалось и активно развивается новое актуальное направление, связанное с изучением квантовых кристаллов, наиболее яркими представителями которых являются твердые фазы изотопов гелия 3Не и 4Не, а также их растворы.

Пионерские эксперименты по изучению кинетических процессов в твердых растворах 3Не-4Не, проведенные ранее в ФТИНТ HAH Украины, позволили зарегистрировать принципиально новое явление - квантовую диффузию 3Не в матрице 4Не, обнаружить при определенных условиях самолокализацию примесных атомов 3Не, а также идентифицировать новую фазу с квазиодномерными и квазижидкостными свойствами.

Среди большого круга интересных явлений в твердых растворах 3Не-4Не наименее изученным до настоящего времени является изотопическое фазовое разделение - фазовый переход 1-го рода, в результате которого образуется необычная система, представляющая собой при сверхнизких температурах практически чистый дисперсный 3Не в матрице 4Не.

Изучение кинетики изотопического фазового разделения ранее носило лишь качественный характер, при этом не были проведены систематические исследования механизмов роста концентрированной фазы в процессе перехода. Несмотря на большое количество экспериментальных работ, посвященных изучению равновесных фазовых диаграмм в области существования указанного явления, для достаточно разбавленных растворов 3Не-4Не отсутствовали данные о положении равновесной линии разделения, а существующие теоретические модели не были сопоставлены с экспериментом. Все это сильно затрудняло выяснение условий образования и стабилизации концентрированной фазы 3Не с заданными свойствами в матрице 4Не. В углублённом изучении нуждались также наблюдённые ранее аномалия магнитной восприимчивости и особенности процессов магнитной релаксации в этой новой квантовой системе, где при сверхнизких температурах ожидается переход в магнитоупорядоченное состояние.

Все вышеперечисленное определяет актуальность данной работы, целью которой является:

1. Исследование кинетики роста включений концентрированной фазы в процессе изотопического фазового разделения ГПУ растворов 3Не в 4Не в области малых концентраций.

2. Построение равновесной фазовой диаграммы разбавленных растворов в области изотопического разделения и анализ полученных данных в рамках существующих теоретических моделей.

3. Изучение температурной зависимости магнитной восприимчивости и времен магнитной релаксации во включениях концентрированной фазы, образованной в результате распада ГПУ раствора с исходной концентрацией 3 % 3Не, при сверхнизких температурах (Т < 100 мК).

Научная новизна. Впервые созданы экспериментальные условия, когда рост концентрированной фазы при изотопическом разделении твердых растворов 3Не -4Не происходит при доминирующем влиянии массовой квантовой диффузии, что приводит к ускорению фазового перехода с понижением температуры.

Реализован также новый метод построения равновесной фазовой диаграммы в области малых концентраций 3Не, основанный на различии времен спин-решеточной релаксации в дочерних фазах. Впервые экспериментально установлено влияние различия в симметрии решеток сосуществующих фаз на положение равновесной линии разделения.

Достоверность результатов диссертации подтверждается:

• тщательным анализом возможных погрешностей измерений и приборных эффектов;

• адекватностью используемых экспериментальных методик, которые проверялись с помощью специальных калибровочных измерений либо сравнением с данными, полученными независимыми методами;

• воспроизводимостью данных, полученных на различных образцах при одинаковых исходных условиях;

• согласием полученных данных с результатами экспериментальных и теоретических исследований других авторов

Научное и практическое значение настоящей работы состоит в получении новых результатов, относящихся к термодинамическим и кинетическим свойствам реальных растворов в области

проявления квантовых эффектов

Разработанные в ходе выполнения диссертационной работы оригинальные технологии и конструктивные решения, применённые в рефрижераторе ядерного размагничивания, могут быть использованы при проектировании и изготовлении аналогичного оборудования для физических исследований при низких и сверхнизких температурах.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Новые экспериментальные результаты по кинетике изотопического фазоього разделения ГПУ растворов 3Не - 4Не с исходной концентрацией 3,18 % 3Не при давлении 3,7 МПа:

• обнаружение уменьшения характерного времени распада при понижении температуры;

® ускорение фазового перехода при понижении концентрации 3Не в разбавленной фазе, что рассматривается как свидетельство доминирующего влияния квантовой диффузии на процесс роста концентрированной фазы; в получение ЯМР-данных о характерном времени распада, согласующихся с результатами измерений давления при постоянном объеме.

2. Построение равновесной фазовой диаграммы твердых растворов 3Не-4Не в области концентраций 0,1-1% 3Не при давлении 3,7 МПа и возможность описания полученных данных в рамках теории регулярных растворов Эдвардса-Балибара, учитывающей различную симметрию решеток образовавшихся фаз.

3. Новые экспериментальные данные в области температур 1100 мК при давлении 3,7 МПа о свойствах концентрированной фазы, образованной в результате распада раствора с исходной концентрацией 3,18 % 3Не:

• о температурной зависимости-магнитной восприимчивости;

в о температурной зависицости времен спин-решеточной и спин-

спиновой релаксации; « о коэффициенте спиновой диффузии.

4.Экспериментальное доказательство образования в распавшемся твердом растворе с начальной концентрацией 3,18 % концентрированной фазы, близкой по своим свойствам к массивной ОЦК фазе чистого 5Не. 5. Разработка рефрижератора ядерного размагничивания с автоматизированной системой управления, сбора и обработки дан-

ных, что позволило качественно улучшить эффективность проводимых измерений при сверхнизких температурах.

Личный вклад автора. Автор внес определяющий вклад в разработку и создание экспериментальной базы данной работы -уникального рефрижератора с ядерным размагничиванием для проведения физических исследований квантовых кристаллов при температурах, вплоть до 1 мК. Все приведенные в работе физические результаты получены либо самим автором, либо в коллективе, где ему принадлежит решающая роль в формулировке задачи, постановке и проведении экспериментов, обработке и интерпретации результатов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международных конференциях по физике низких температур (ЬТ-19, Сассекс, Великобритания, 1990 г.; НТ-26, Донецк, Украина, 1990 г.; НТ-30, Дубна, Россия, 1994 г.), на Международном симпозиуме по квантовым жидкостям и кристаллам ( Итака, США, 1995 г.), на Всесоюзном семинаре по физике и технике сверхнизких температур (Алушта, СССР, 1991 г.), Международной конференции "Физика в Украине" ( Киев, Украина, 1993 г.) и на Международном симпозиуме по статистической физике и теории конденсированного состояния ( Львов, Украина, 1995 г.).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав основной части и заключения, а также 45 рисунков, 3 таблиц и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 156 страниц машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обсуждается актуальность темы диссертации, излагается цель работы, определяется её научная и практическая значимость, а также перечисляются основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава содержит аналитический обзор имеющихся в литературе до начала выполнения настоящей работы экспериментальных данных и теоретических моделей, относящихся к равновесным фазовым диаграммам твердых растворов 3Не-4Не, кинетике процесса изотопического фазового разделения этих растворов, а также равновесным магнитным свойствам и релаксационным процессам как в чистом 3Не, так и в растворах 3Не-4Не при сверхнизких температурах.

В заключении главы формулируется постановка задачи данной диссертационной работы.

Во второй главе описан рефрижератор ядерного размагничивания с автоматизированной системой управления, сбора и обработки экспериментальных данных. В разделе 2.1 приводятся основные параметры установки и описывается общее устройство рефрижератора. Так минимально достижимая температура в решетке хладоагента после размагничивания составляет около 700 мкК при остаточном теплопритоке 0,25 нВт/ моль. В разделах 2.2-2.6 на основе приведенных схем подробно рассматривается конструкция и основные характеристики мощного рефрижератора растворения и охлаждаемой им до стартовой температуры размагничивания ~18 мК ядерной ступени. Особое внимание уделено описанию оригинальных технологических и конструктивных решений, обеспечивших разработку и изготовление дискретных теплообменников на основе отечественных ультрадисперсных порошков меди и серебра, сверхпроводящего алюминиевого теплового ключа, ступени адиабатического размагничивания, магнитной системы и др. В разделах 2.5-2.6 описана система термометрии, основанная на измерении in situ давления плавления чистого 3Не с использованием известных реперных точек на кривой плавления. Показано, что применяемый для этого кристаллизационный термометр имеет собственное время тепловой релаксации ~ 10 минут при температуре 1 мК и в сочетании с измерителем электрической емкости Е7-12 обеспечивает разрешение при этой температуре 0,1 мК. Здесь же описаны эксперименты по измерению остаточного гепло-притока к ядерной ступени. В разделах 2.7-2.9 приведены схемы экспериментального устройства для ЯМР исследований в твердых растворах изотопов гелия, автоматизированной системы, включающей приборную часть, управляющий компьютер и магистрально-мо-дульнуго станцию САМАС, описаны основные алгоритмы измерений магнитной восприимчивости, времен магнитной релаксации и коэффициента спиновой диффузии, а также методы их реализации.

Таблица 1

Номер образца Нач. конц. 3Не, % Давление, МПа

1 1.2 3.56

2 0.4 3.53

3 3.18 3.73

4 3.18 3.67

5 3.18 3.70

Третья глава посвящена изучению кинетики изотопического фазового разделения и построению равновесной фазовой диаграммы слабых ГПУ растворов 3Не-4Не, а также сравнению полученных -экспериментальных результатов с существующими теоретическими моделями твердофазного Рис. 1 . Термограмма 1-го охлаждения (•) и распада „ гсли„. Характе-

соответствующап кинетика роста кон- ристшси исследованных В центрированной фазы (•) в образце № 3. работс образцов, выращенных методом блокировки капилляра, приведены в Таблице 1.

ЯМР-методика изучения кинетики, а также способ определения равновесных концентраций Хь3Не в разбавленной ГПУ фазе, основаны на заметном различии времен спин-решеточной релаксации в разбавленной (Г/ > 1 с) и в концентрированной (г/~ 0.2 с) фазах на частоте 250 кГц. В результате измерения амплитуд U0 сигнала свободной индукции (ССИ) после первого импульса в стандартной последовательности 90°-/-90°, пропорциональной равновесной продольной намагниченности образца, и U А после второго импульса при г=0,5с, находится величина K=l/'/U0, которая характеризует количество концентрированной фазы в образце. Временная зависимость K-K(t) определяет кинетику распада.

Типичная Термограмма ступенчатого охлаждения в ме-тастабильную область (образец №3) и соответствующее изменение параметра К приведены на Рис. 1. Как видно из рисунка, распад начинается прд! охлаждении ниже 220 мК. На этой и двух последующих ступеньках охлаждения состояние равновесия не было достигнуто более чем за 30 часов, что свидетельствует о длительных временах распада. При дальнейшем охлаждении процесс распада ускоряется, и, начиная с температуры 195 мК, величина К выходит на плато за время не более суток по закону

К = А- В ехр(-/ / г)) (1)

где A-Kj и B=Kf-K, (индексы отмечают начало и конец ступени охлаждения).

Определенные по этим данным характерные времена распада х представлены на Рис. 2 в зависимости от конечных температур на ступенях охлаждения. Необычное для твердофазных превращений ускорение процесса роста концентрированной фазы с понижением температуры вполне естественно связать со спецификой квантовых кристаллов, а именно проявлением массовой квантовой диффузии примесей ?Не. Так, если предположить, что характерное время распада определяется диффузионным временем, то

г = С В п ~2П (2)

где постоянная С ~ 1, О - коэффициент диффузии примеси, п -средняя плотность включений концентрированной фазы. В условиях гетерофазного зародышеобразования, которые по-видимому реализуются при выращивании образцов методом блокировки капилляра, п является константой эксперимента. Поэтому наблюдаемая температурная зависимость т может быть связана с неявной зависимостью О от температуры вследствие изменения концентрации в ГПУ фазе в ходе распада.

Равновесные концентрации определялись при стабилизированных температурах после установления постоянных значений величины К (выход К на плато). Для этого изучался процесс восстановления продольной намагниченности путем измерения амплитуды ССИ с применением той же ЯМР последовательности при различных интервалах I между 90°-ми импульсами (Рис. 3). В исходном растворе этот процесс характеризуется одной экспо-нентой с У/ г 0.8 с, а в двухфазной области имеет двухэкспонен-циальный характер вида

160 Т, мК

200

Рис. Температурная "ачипшоешь характерного времени распаоа при первом охлажОеиии образца №3.

и Ш0= (и5 / гу0)[1 - сМ-( / Г,*)1 + (¿/о /*/,)[!- ехр(-/ / Т?)] (3)

9

t,MC

2000 зосо 4ooo бооо Показано, что равно-

весная концентрация 3Не в разбавленной ГПУ фазе xh с большой степенью точности может быть найдена как произведение исходной концентрации раствора 3,18% 3Не на соответствующую равновесную относительную намагниченность разбавленной ГПУ фазы Uq/U0 на плато. Последняя определялась обработкой данных Рис. 3 методом наименьших квадратов с пробной функцией вида (3). Рис. 3 Восстановление продольной намагни- Определенные таким

ченности после приложения so-градуспого образом концентрации xh импульса в ходе. 1-го ступенчатого представлены на Рис. 4 в охлаждения образца №3 при следующих зависимости ОТ температу-стабилизированных температурах о- 221 ры дая всех исследованных о - ¡95; в -119-А-160 ,v -139 и » -121 мК. образцов. Как видно из рисунка, экспериментальная фазовая диаграмма хорошо согласуется с теорией регулярных растворов Эдвардса-Балибара, которая учитывает различие в симметрии решеток сосуществующих в распавшемся растворе фаз (сплошные линии, с учетом погрешности в давлении ± 0,03 МПа). Согласно этой теории равновесная линия фазового разделения при xh<< 1 описывается выражением

А3 +ah(l-2xh)

(4)

Т.

адоо"1-!] '

причем энергетические параметры Дз и аи при давлении 3,7 МПа равны 0,109 К и 0,753 К соответственно. Штриховая линия - теория регулярных растворов для однотипных решеток (Дз=0), с которой ранее производились сравнения всех экспериментальных данных. Для сравнения на Рис. 4 приведены известные в литературе экспериментальные данные (7- Михеев и др.;п - Алнкасем;д -Иваса н Сузухи). Анализ диаграммы показывает, что в области

малых концентрации результаты настоящих измерении как при охлаждении, так и при отогреве, хорошо согласуются в пределах экспериментальной погрешности (которая не превосходила 310-4 по концентрации и 2 мК по температуре) с модифицированной теорией регулярных растворов Эдвардса - Балибара, описывающей распад на фазы с различной симметрией кристаллической решетки. Это означает, что в данных экспериментах происходил рост ОЦК концентрированной фазы в ГПУ матрице разбавленной фазы. Следует отметить хорошее согласие наших данных с результатами измерений Михеева и др., полученными при первом охлаждении образца. В то же время результаты работ Аликасема и Иваса и Сузуки дают завышенные значения температуры Трз, что может быть связано с её определением при отогреве образцов.

После определения равновесных концентраций оказалось возможным построить концентрационную зависимость характерного времени г для трех исследованных образцов с начальной концентрацией 3,18 % Ше (Рис. 5). На поздней стадии распада, когда ДС), < 1 %, можно считать, что эта зависимость в соответствии с выражением (2) определяется концентрационной зависимостью коэффициента диффузии. Естественно предположить, что при этом основным диффу- Рис-зионным процессом является квантовая диффузия в газе примесонов 3Не. В ЯМР-экспериыентах ранее было установлено, что коэффициент спиновой диффузии £>, обладает сильной концентрационной зависимостью

В, = (О0/х„)(\-хк1хс)

0,002 0,004 0,006 0,003 0,010 0,012 0014

4 Фазовая диаграмма разбавленных ГПУ растворов 3Не -4Не при давлении 3,7 МПа. 1-е охлаждение образца N¡1(0), N23 (») и №4 (и); 1-й отогрев образца №4 (ь). Сплошные и пунктирные пинии - различные модели теории регулярных растворов.

(5)

200

150

100

50

n = 1.2 109 CM"J

' Оценка показывает, что для образцов №3-5 Ю-'2 см2/ с и хе = 0.047.

Расчет по формулам (2) и (5) при подстановке известного из литературы значения и =109 см-3 дает качественное согласие с экспериментальными результатами (штриховая линия на Рис. 5). Количественное согласие с экспериментом может быть получено, если учесть, что в образце с гетер о-фазной структурой имеется большое количество рассеивающих центров, связанных с дефектами кристаллической решетки либо собственно включениями. В этих условиях диффузия примесей 3Не определяется эффективным коэффициентом диффузии

0,000 0,002 0,004 0,006 0,008 0,010

xh

Рис. 5 Концентрационная зависимость характерного времени распада для 1-го охлаждения образцов №3(щ),№4(*) и№5 (к).

d:

DZ + D

-"<# ~ ^л/ г (6)

где Ищ- коэффициент диффузии, связанный с рассеянием на дефектах.

Экспериментальные данные, приведенные на Рис. 5, аппроксимировались зависимостью (2) с учетом (5)-(6) с использованием в качестве подгоночных параметров величин п и . Результат такой обработки методом наименьших квадратов показан сплошной линией. Такой качественный анализ кинетики распада дает разумные значения п и СЛ/(см. вставку на Рис. 5).

Для проверки адекватности применявшейся в данной работе ЯМР методики в описании происходящих при распаде процессов был проведен эксперимент, в котором одновременно с ЯМР-измерениеи параметра К измерялась также и термодинамическая величина. - давление при постоянном объеме - в ходе быстрого охлаждения образца от 250 мК до 100 мК. Результаты измерений показали, что в пределах погрешности измерений давления временная эволюция обеих (нормированных ) величин совпадает.

Четвертая глава посвящена изучению магнитных свойств включений концентрированной фазы, образовавшихся в резуль-

тате распада образцов № 3-5, в области температур I мК<Т<100 мК.

Как показали измерения магнитной восприимчивости (Рис, 6), в температурном интервале 20 - 45 мК выполняется закон Кюри-Вейсса, причем температура Вейсса отрицательна, как и в ОЦК фазе массивного 5Не, однако по абсолютной величине превышает последнюю примерно в два раза.

Ниже 20 мК, как и ранее для образцов 0.5 % раствора 3Не, наблюдается аномалия магнитной вос-триимчивости в виде отклонения от линейного температурного закона с тоследующим выходом на тлато. Нам представляет-:я, что такое поведение ложно объяснить отсутствием полного термедиумического равновесия 1ежду ЯМР-ячейкой и кри-:таллизационным термометром в области сверхнизких темпера-ур, вызванным остаточным теплопритоком к ячейке. Обработка кспериментальных данных, представленных на Рис. 6, во всем емпературном интервале с учетом возможного перегрева ячейки штриховая линия) приводит к величине теплопритока ~1 нВт, оторая согласуется с измеренным полным теплопритоком к экс-[ериментальному устройству.

Измерение времен спин-решеточной и спин-спиновой релак-ации показало, что восстановление продольной намагничен-юсти происходит по экспоненциальному закону с характерным рёменем г/, близким ко времени спин-спиновой релаксации Т2Ь [ равным 0,2 с во всем температурном интервале существования онцентрированной фазы. Оценка показывает, что это значение авно времени релаксации Т2Е , характеризующему взаимодей-гвие между зеемановской и обменной подсистемами, как и

Рис. 6. Температурная зависимость обратной магнитной восприимчивости концентрированной фазы 3Не в матрице ГПУ 4Не ('образец №3).

должно быть при имеющемся соотношении теплоемкостей указанных подсистем.

Значение коэффициента спиновой диффузии, определенное методом спинового эхо при температуре 1.5 мК, составило Б, £ Ю-7 см2/ с. Эта величина оказалась близкой к значению Д, в ОЦК 3Не той же плотности.

В Заключении содержатся следующие выводы:

1. Проведено систематическое .ЯМР-исследование кинетики роста включений концентрированной фазы 3Не в процессе распада раствора с исходной концентрацией 3,18 % 3Не при давлении 3,7 МПа. Впервые обнаружено, что процесс установления межфазного равновесия протекает экспоненциально, причем характерное время распада уменьшается с понижением температуры.

2.Предложено объяснение наблюдаемого эффекта ускорения фазового перехода при охлаждении, который является результатом контролирующего влияния квантовой массовой диффузия примесей 3Не на процесс роста включений концентрированное фазы.

3. Построена экспериментальная фазовая диаграмма разбавленных ГПУ растворов 3Не - 4Не в области концентраций 0,1-1,2 °Л 3Не и температур 100-200 мК при давлении 3,7 МПа. Показано хорошее согласие полученных данных с теорией регулярны? растворов Эдвардса-Балибара.

4. Совокупность полученных в работе данных по магнитной восприимчивости, времени спин-решеточной и спин-спиновой ре лаксации, а также коэффициенту спиновой диффузии в кон центрированной фазе 3Не в области температур 1 -200 мК по; давлением 3,7 МПа, позволяет сделать вывод, что данная фаза образующаяся в результате распада образцов с исходной кон центрацией 3,18 % 3Не, по физическим свойствам качественнс близка к массивному ОЦК 3Не.

5. В ходе выполнения данной диссертационной работы на основ! оригинальных технологических процессов и конструктивны; решений разработан и изготовлен ряд основных элеыенто] рефрижератора адиабатического размагничивания меди с ав томатизнровапнои системой управления, сбора и обрабопа экспериментальных данных.

6. Создано экспериментальное устройство для ЯМР-исследовашн квантовых кристаллов в области сверхнизких температур 1

реализован новый ЯМР метод изучения диаграмм состояния твердых растворов 3Не -4Не.

Основные результаты диссертации изложены в следующих

публикациях:

1.А.А. Голуб, В.А.Гончаров, В.А.Михеев, В.П.Руснак, В.А.Шварц, Изучение распада слабых ГПУ растворов 3Не в 4Не и магнитных свойств распавшихся образцов. / / ФНТ, 16, 851 (1990).

2. A.A. Golub, V.A. Goncliarov, V.A. Mikheev, V.P. Rusnak, V.A. Shvarts, Kinetics of the phase separation of the dilute 3He-4He solutions and magnetic properties of 3He dispersed in solid 4He matrix.// Physica В 165&166, 819(1990).

3.В.А. Шварц, H. П. Михин, Э. Я. Рудавский, Ю. А. Токарь, A.M. Усенко, В. А. Михеев, Линия расслоения твердых растворов 3Не - 4Не. / / ФНТ, 20, 645 (1994).

4.В.А. Шварц, Н. П. Михин, Э. Я. Рудавский, Ю .А. Токарь,

A.M. Усенко, В. А. Михеев, Кинетика изотопического фазового разделения и диффузионные процессы в твердом растворе 3Не-4Не.//ФНТ, 21,717 (1995).

5. А.А. Голуб, В. А. Гончаров, В. Р. Литвинов, В. А. Михеев, Э. Я. Рудавский, Ю. А. Токарь, А. М. Усенко, В. А. Шварц, Рефрижератор ядерного размагничивания с автоматизированной системой управления, сбора и обработки экспериментальных данных. / / ФНТ, 21,974 (1995).

6. A.M. Usenko, V. A. Shvarts, N. P. Mikhin, E. Ya. Rudavskii, Yu.A. Tokar ', and V. A. Mikheev, Equlibrium Phase Diagram and Kinetics of Isotopical Phase Separation of 3 % 3He in hep 3He Mixture./ / J. Low Temp. Phys., 101, 845 (1995).

7. А. А.Голуб, В.А.Гончаров, В.А.Михеев, В.П.Руснак,

B.А.Шварц, Ядерная магнитная восприимчивость 3Не в матрице твердого 4Не. Ядерная магнитная релаксация 3Не в матрице твердого 4Не . / / Труды XXVI Всесоюзного совещания по физике низких температур ( Донецк, Украина), к17-к18, 38-42(1990).

8. В.А.Шварц, А. М. Усенко, Н. П. Михин, Ю. А. Токарь, В. А. Михеев, Равновесная линия расслоения слабых ГПУ растворов 3Не в 4Не. / / Тезисы докладов XXX Совещания по физике низких температур( Дубна, Россия), ч.2, 57 (1994).

Abstract

V. A. Shvarts. NMR-study of isotopic phase separation and relaxation processes in solid 3He-4He mixtures at ultralow temperatures.

The manuscript submitted for the degree of Candidate in Physics and Mathematics, specialization 01.04.09,- low temperature physics, Institute for Low Temperature Physics and Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, 1995.

8 scientific works containing the experimental study of isotopic phase separation kinetics and equilibrium phase diagram of weak solid 3He-4He mixtures, as far as magnetic properties of created heterophase structure in the temperature range 1-200 mK are presented. For the first time quantum diffusion is shown to influence the decomposition process and the experimental phase diagram is proved to be in a good agreement with Edvards-Baiibar theory of regular solutions.

Анотацш

В. Л. Шварц. ЯМР-дослцщення ¡зотошчного фазового розшару-вання та релаксащнних процеЫв у твердих розницах 3Не-4Не при наднизьких температурах.

Дисертафя на здобуття вченого ступеню кандидата ф1зико-математичних наук за спещалыпстю 01.04.09. - ф1зика низьких температур,"Ф1зико-техничний ¡нститут низьких температур НАН Украши, XapKiB, 1995.

Подано до захисту 8 наукових праць, що мктять експере-ментальш досшждсння кинетики ¡зотошчного фазового розшару-вання та р1вноважно1 фазово1 д1аграми слабких твердих розчишв ¡зотошв гeлiю, а також магштних властивостей гетерофазно1 структури, що виникае, при температурах 1 - 200 мК. Уперше за-реестровано вплив квантово1 дифузи на процес розшарування та показано вщповщрнсть експериментальHoi фазовоа д1аграми до Teopii регулярних розчишв Едвардса-Бал1бара.

KmoHQBi слова: розчини 3Не - 4Не, квантова дифуз1я, фaзoвi перетворення, магштш властивость

Ответственный за выпуск канд.физ.-мат.наук Н.П.Мнхин__

Подписало к печати 05.32. 1995 г. Физ.п.я. 1

Учетн.изд.д. 1_згпсаз № 45_:_тираж 100 экз.

Ротапринт ФТИНТ НАН Украины, 310164 Харьков-164, пр.Ленина 47