Кинетика сорбции 3Не фуллеритом С60. Квантовая диффузия 3Не и 4Не в фуллерите
А. В. Долбин, В. Б. Есельсон, В. Г. Гаврилко, В. Г. Манжелий, Н. А. Винников, С. Н. Попов
Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины, 61103 Харьков, Украина
Abstract
Исследована кинетика сорбции и последующей десорбции газообразного
изотопа гелия-3 порошком фуллерита С60 в интервале температур 2-292 К.
На основании измеренных характеристических времен заполнения октаэдрических
и тетраэдрических междоузлий, а также полученных ранее данных построены
температурные зависимости коэффициентов диффузии примесей
3Не и 4Не в фуллерите. Полученные температурные зависимости
коэффициентов диффузии примесей 3Не и 4Не в фуллерите качественно
подобны. При понижении температуры от 292 до 79 К наблюдалось
уменьшение коэффициентов диффузии, что соответствует доминированию
термоактивационного процесса диффузии изотопов гелия в фуллерите.
Дальнейшее понижение температуры до 8-10 К привело к увеличению
коэффициентов диффузии более чем на порядок. В области температур
ниже 8 К коэффициенты диффузии 3He и 4Не не зависели от
температуры, что свидетельствует о туннельном характере диффузии
гелия в фуллерите С60.
Изотопический эффект проявился в различии абсолютных значений
коэффициентов диффузии атомов 3Не и 4Не при равных значениях
температуры.