Peculiarities of phase states in N2O–CO2 alloys
DOI (Low Temperature Physics):
https://doi.org/10.1063/10.0044482Ключові слова:
molecular cryocrystals, alloy, electron diffractionАнотація
Структурні характеристики сплавів N2O–CO2 досліджено методом трансмісійної електронографії у всьому інтервалі концентрацій при температурах 5 і 65 К. Області існування регулярних твердих розчинів та інтервали розпаду сплавів визначено з використанням залежності параметрів ґратки від складу та профільного аналізу розподілу інтенсивності дифракційних картин. Визначено максимальні величини розчинності: до 11 мол. % CO2 в N2O матриці та до 30 мол. % N2O у твердому CO2 при 65 К. Межі розчинності компонентів при 5 К наступні: менше ніж 20 мол. % CO2 у кристалічному N2O та менше ніж 35 мол. % N2O у ґратці кристала CO2. Встановлено, що характер розділення сплавів N2O–CO2 відповідає механізму спінодального розпаду. Відносні надмірні об’єми на відокремлену домішку визначено для CO2-домішки у твердому N2O та для домішки N2O у кристалі CO2. Зроблено висновки щодо характеру фазової діаграми N2O–CO2.
Посилання
1. Physics of Cryocrystals, edited by, V. G. Manzhelii, Yu. A. Freiman, V. L. Klein, and A. A. Maradudin (AIP Press, Woodbury, 1997).
2. W. C. Trogler, Coord. Chem. Rev. 187, 303 (1999). https://doi.org/10.1016/S0010-8545(98)00254-9
3. R. N. Clark, R. Calson, W. Grundy, and R. N. Noll, “Observed ices in the Solar Systems,” in The Science of Solar System Ices, edited by M. S. Gudipati and J. Castillo-Rogez (Astrophysics and Space Science Library, Springer, New York, 2012) Vol. 356.
4. M. W. Melhuish and R. L. Scott, J. Phys. Chem. 68, 2301 (1964). https://doi.org/10.1021/j100790a046
5. B. Kuchta and R. D. Etters, J. Chem. Phys. 95, 5399 (1990). https://doi.org/10.1063/1.461656
6. W. C. Hamilton, and M. Petrie, J. Phys. Chem. 65, 1453 (1961). https://doi.org/10.1021/j100826a509
7. S. I. Kovalenkо, E. I. Indan, A. A. Khudoteplaya, and I. N. Krupskii, Phys. Status Solidi A 20, 629 (1973). https://doi.org/10.1002/pssa.2210200225
8. A. A. Solodovnik, and V. V. Danchuk, Low Temp. Phys. 29, 788 (2003) [Fiz. Nizk. Temp. 29, 1041 (2003)]. https://doi.org/10.1063/1.1614193
9. A. M. Tolkachev, V. G. Manzhelii, V. P. Azarenkov, A. Jezowski, and E. A. Kosobutskaya, Sov. J. Low Temp. Phys. 6, 747 (1980) [Fiz. Nizk. Temp. 6, 1533 (1980)]. https://doi.org/10.1063/10.0030190
10. A. A. Anderson, Chem. Phys. Lett. 8, 537 (1971). https://doi.org/10.1016/0009-2614(71)80086-6
11. V. A. Konstantinov, V. G. Manzhelii, S. A. Smirnov, and A. M. Tolkachev, Sov. J. Low Temp. Phys. 14, 104 (1988) [Fiz. Nizk. Temp. 14, 189 (1988)]. https://doi.org/10.1063/10.0031877
12. V. V. Sumarokov, P. Stachowiak, J. Mucha, and A. Jezowski, Phys. Rev. B 74, 224302 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.224302
13. K. R. Nary, R. Kuhus, and M. S. Conradi, Phys. Rev. B 26, 3370 (1982). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.3370
14. R. Balog, P. Cieman, N. C. Jones, and D. Field, Phys. Rev. Lett. 102, 073003 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.073003
15. D. Field, O. Plecan, A. Cassidy, R. Balog, N. C. Jones, and J. Dunger, Int. Rev. Phys. Chem. 32, 345 (2013). https://doi.org/10.1080/0144235X.2013.767109
16. A. Cassidy, O. Plecan, R. Balog, J. Dunger, D. Field, and N. C. Jones, J. Phys. Chem. A 118, 6615 (2014). https://doi.org/10.1021/jp503332x
17. G. Geballos, H. Wende, K. Baberschke, and D. Arvantis, Surf. Sci. 15, 482 (2001).https://doi.org/10.1016/50039-6028(01)00938-4
18. F. Wang and R. D. Harcourt, J. Phys. Chem. 104, 1304 (2000). https://doi.org/10.1021/jp9930088
19. A. Drobyshev, A. Aldijarov, E. Korshikov, V. Kurnosov, D. Sokolov, and N. Tokmolin, Low Temp. Phys. 39, 460 (2013) [Fiz. Nizk. Temp. 39, 591 (2013)]. https://doi.org/10.1063/1.4807327
20. A. Drobyshev, A. Aldijarov, E. Korshikov, and Y. M. Strzhemechny, Low Temp. Phys. 41, 547 (2015) [Fiz. Nizk. Temp. 41, 703 (2015)]. https://doi.org/10.1063/1.4927046
21. A. Drobyshev, Yu. Strzhemechny, A. Aldijarov, E. Korshikov, V. Kurnosov, and D. Sokolov, J. Low. Temp. Phys. 187, 71 (2017). https://doi.org/10.1007/s10909-016-1693-7
22. L. Vegard, Z. Physik 71, 465 (1931). https://doi.org/10.1007/BF01340080
23. A. A. Solodovnik and V. V. Danchuk, Low Temp. Phys. 35, 339 (2009) [Fiz. Nizk. Temp. 35, 438 (2009)]. https://doi.org/10.1063/1.3117965
24. A. A. Solodovnik, and N. S. Mysko-Krutik, Low Temp. Phys. 45, 545 (2019) [Fiz. Nizk. Temp. 45, 637 (2019)]. https://doi.org/10.1063/1.5097365
25. W. Hume-Rothery, R. E. Smalman, and C. W. Howorth, The Structure of Metals and Alloys, The Metals and Metallurgy Trust, London (1969).
26. A. Kitaigorodsky, Molecular Crystals and Molecules (Academic Press, New York, 2012).
27. J. H. Hildebrand and R. L. Scott, Regular Solutions (Prentice-Hall, New York, 1962).
28. M. A. Strzhemechny, A. A. Solodovnik, and S. I. Kovalenko, Low Temp. Phys. 24, 669 (1998) [Fiz. Nizk. Temp. 24, 889 (1998)]. https://doi.org/10.1063/1.593662
29. K. Binder, Rep. Prog. Phys. 50, 783 (1987). https://doi.org/10.1088/0034-4885/50/7/001
30. M. Hillert, Acta Met. 9, 525 (1961). https://doi.org/10.1016/0001-6160(61)90155-9
31. K. A. Chishko and A. A. Solodovnik, Low Temp. Phys. 52, 326 (2026) [Fiz. Nyzk. Temp. 52, 366 (2026)]. https://doi.org/10.1063/10.0042903
32. H. Okabe, Photochemistry of Small Molecules (John Wiley & Sons, New York, 1978).
