EKSPERIMENTAL'NYE ISSLEDOVANIYa PEREKhODA ZhIDKOST' – STEKLO DLYa As2S3 PRI VYSOKIKh GIDROSTATIChESKIKh DAVLENIYaKh DO 5 GPA

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

Исследована барическая зависимость температуры стеклования архетипического стеклообразующего соединения As2S3 при высоких чисто гидростатических давлениях до 5 ГПа с помощью нового модуляционного метода. Данный метод чувствителен к аномалии температуропроводности образца, наблюдающейся при переходе стекло–жидкость, и не чувствителен к паразитным «кинетическим» тепловым эффектам, связанным, в частности, с амороженной энтропией. Наблюдается существенно нелинейная зависимость Tg(P): быстрый рост при малых давлениях плавно переходит к почти линейной зависимости при давлениях выше 3 ГПа. При этом начальный участок линии стеклования хорошо согласуется с оценками из соотношения Пригожина – Дэфея. Обсуждение методики и результатов предваряется небольшим обзором экспериментальных работ по исследованию стеклования и вязкости при высоких давлениях. В Заключении обсуждаются перспективы применения нового метода для изучения стеклования, а также фазовых превращений второго рода при высоких давлениях для различных классов соединений.

作者简介

O. Tsiok

Институт физики высоких давлений Российской академии наук

Email: tsiok@hppi.troitsk.ru
Троицк, Москва, Россия

V. Brazhkin

Институт физики высоких давлений Российской академии наук

Email: brazhkin@hppi.troitsk.ru
Троицк, Москва, Россия

E. Bychkov

LPCA, UMR 8101 CNRS, Université du Littoral

Dunkerque, France

A. Tver'yanovich

Санкт-Петербургский государственный университет, Институт химии

Санкт-Петербург, Россия

参考

  1. A. Фельц, Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела, Мир, Москва (1986).
  2. A. Feltz, Amorphe und Glasartige Anorganische Festkörper, Wiley-VCH, Akademie, Berlin (1983).
  3. B. B. Бражкин, УФН 189, 665 (2019), doi: 10.3367/UFNr.2018.06.038382.
  4. O. B. Tsiok, V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, and L. G. Khvostantsev, Phys. Rev. Lett. 80, 999 (1998), doi: 10.1103/PhysRevLett.80.999.
  5. I. V. Danilov, E. L. Gromnitskaya, and V. V. Brazhkin, J. Phys. Chem. B 120, 7593 (2016), doi: 10.1021/acs.jpcb.6b05188.
  6. I. V. Danilov, E. L. Gromnitskaya, A. G. Lyapin, and V. V. Brazhkin, J. Phys.: Conf. Ser. 1147, 012012 (2019), doi: 10.1088/1742-6596/1147/1/012012.
  7. I. V. Danilov, E. L. Gromnitskaya, and V. V. Brazhkin, Phys. Chem. Liq. 60, 645 (2022), doi: 10.1080/00319104.2022.2110248.
  8. C. A. Herbst, R. L. Cook, and H. E. King Jr., J. Non-Cryst. Sol. 172-174, 265 (1994).
  9. P. W. Bridgman, Collected Experimental Papers, Cambridge, Mass.: Harvard Univ. Press (1964), Vol. VI, p. 2043.
  10. P. W. Bridgman, Collected Experimental Papers, Cambridge, Mass.: Harvard Univ. Press (1964), Vol. VI, p. 3903.
  11. J. D. Barnett and C. D. Bosco, J. Appl. Phys. 40, 3144 (1969), doi: 10.1063/1.1658156.
  12. C. A. Herbst, R. L. Cook, H. E. King Jr., Nature 361, 518 (1993), doi: 10.1038/361518a0.
  13. B. A. Сидоров, O. B. Циок, ФТВД 1, 74 (1991).
  14. G. J. Piermarini, R. A. Forman, and S. Block, Rev. Sci. Instr. 49, 1061 (1978), doi: 10.1063/1.1135514.
  15. M. C. C. Ribeiro, A. A. H. Padua, and M. F. Costa Gomes, J. Chem. Phys. 140, 244514 (2014), doi: 10.1063/1.4885361.
  16. U. Bianchi, Reol. Acta 10, 213 (1971), doi: 10.1007/BF02040443.
  17. Sh. Ichihara, A. Komatsu, Y. Tsujita et al., Polym. J. 2, 530 (1971), doi: 10.1295/POLYMJ.2.530.
  18. J. Pionteck, Polymers 10, 578 (2018), doi: 10.3390/polym10060578.
  19. C. M. Roland, S. Hensel-Bielowka, M. Paluch, and R. Casalini, Rep. Prog. Phys. 68, 1405 (2005), doi: 10.1088/0034-4885/68/6/R03.
  20. A. Grzybowski, S. Haracz, M. Paluch, and K. Grzybowska, J. Phys. Chem. B 114, 11544 (2010), doi: 10.1021/jp104080f.
  21. S. Pawlus, S. Klotz, and M. Paluch, Phys. Rev. Lett. 110, 173004 (2013), doi: 10.1103/PhysRevLett.110.173004.
  22. T. Psurek, S. Hensel-Bielowka, J. Ziolo, and M. Paluch, J. Chem. Phys. 116, 9882 (2002), doi: 10.1063/1.1473819.
  23. S. Corezzi, M. Lucchesi, P. A. Rolla et al., Philos. Mag. B 79, 1953 (1999), doi: 10.1080/13642819908223082.
  24. N. S. Bagdassarov, J. Maumus, B. Poe et al., Phys. Chem. Glasses 45, 197 (2004).
  25. L. G. Khvostantsev, L. F. Vereshchagin, and A. P. Novikov, High Temp.-High Press. 9, 637 (1977).
  26. L. G. Khvostantsev, V. N. Slesarev, and V. V. Brazhkin, High Press. Res. 24, 371 (2004), doi: 10.1080/08957950412331298761.
  27. A. A. Pronin, M. V. Kondrin, A. G. Lyapin, V. V. Brazhkin et al., Phys. Rev. E 81, 041503 (2010), doi: 10.1103/PhysRevE.81.041503.
  28. A. A. Пронин, M. B. Кондрин, A. Г. Ляпин, B. В. Бражкин и др., Письма в ЖЭТФ 92, 528 (2010)
  29. A. A. Pronin, M. V. Kondrin, A. G. Lyapin, V. V. Brazhkin et al., JETP Lett. 92, 479 (2010), doi: 10.1134/S0021364010190100.
  30. M. V. Kondrin, E. L. Gromnitskaya, A. A. Pronin et al., J. Chem. Phys. 137, 084502 (2012), doi: 10.1063/1.4746022.
  31. M. V. Kondrin, A. A. Pronin, and V. V. Brazhkin, J. Phys. Chem. B 122, 9032 (2018), doi: 10.1021/acs.jpcb.8b07328.
  32. E. L. Gromnitskaya, I. V. Danilov, and V. V. Brazhkin, Phys. Chem. Chem. Phys. 26, 29577 (2024), doi: 10.1039/d4cp03667k.
  33. I. V. Danilov, A. A. Pronin, E. L. Gromnitskaya et al., J. Phys. Chem. B 121, 8203 (2017), doi: 10.1021/acs.jpcb.7b05335.
  34. E. L. Gromnitskaya, I. V. Danilov, M. V. Kondrin et al., J. Phys.: Conf. Ser. 1609, 012003 (2020), doi: 10.1088/1742-6596/1609/1/012003.
  35. I. V. Danilov, E. L. Gromnitskaya, and V. V. Brazhkin, Phys. Chem. Chem. Phys. 25, 26813 (2023), doi: 10.1039/D3CP03306F.
  36. E. L. Gromnitskaya, I. V. Danilov, F. I. Zubkov, and V. V. Brazhkin, Phys. Chem. Chem. Phys. 25, 16060 (2023), doi: 10.1039/d3cp01601c.
  37. J. Jiang, W. Roseker, M. Sikorski et al., Appl. Phys. Lett. 84, 1871 (2004), doi: 10.1063/1.1675937.
  38. B. A. Joiner and J. C. Thompson, J. Non-Cryst. Sol. 21, 215 (1976), doi: 10.1016/0022-3093(76)90042-9.
  39. K. Ramesh, N. Naresh, Pumliamnunga, and E. S. R. Gopal, KEM 702, 43 (2016), doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/KEM.702.43' target='_blank'>www.scientific.net/KEM.702.43.
  40. K. Ramesh, J. Phys. Chem. B 118, 8848 (2014), doi: 10.1021/jp504290z.
  41. E. Williams and C. A. Angell, J. Phys. Chem. 81, 232 (1977), doi: 10.1021/j100518a010.
  42. S. J. Rzoska, Front. Mater. Sci. 4, 33 (2017), doi: 10.3389/fmats.2017.00033.
  43. https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/
  44. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, A. G. Lyapin, and H. Saitoh, Phys. Rev. B 89, 104203 (2014), doi: 10.1103/PhysRevB.89.104203.
  45. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, M. V. Kondrin et al., Phys. Rev. Lett. 100, 145701 (2008), doi: 10.1103/PhysRevLett.100.145701.
  46. V. V. Brazhkin, M. Kanzaki, K. Funakoshi, and Y. Katayama, Phys. Rev. Lett. 102, 115901 (2009), doi: 10.1103/PhysRevLett.102.115901.
  47. V. V. Brazhkin, I. Farnan, K. Funakoshi et al., Phys. Rev. Lett. 105, 115701 (2010), doi: 10.1103/PhysRevLett.105.115701.
  48. B. B. Бражкин, И. В. Данилов, О. Б. Циок, Письма в ЖЭТФ 117, 840 (2023) [JETP Lett. 117, 834 (2023)], doi: 10.31857/S1234567823110071.
  49. O. Podrazky, I. Kasik, P. Peterka et al., Proc. SPIE 9450, B1, Photonics, Devices, and Systems VI; 94501A (2015), doi: 10.1117/12.2070351.
  50. A. Kovalskiy, M. Vlcek, K. Palka et al., Appl. Surf. Sci. 394, 604 (2017), doi: 10.1016/j.apsusc.2016.10.002.
  51. W. H. Zachariasen, J. Amer. Chem. Soc. 54, 3841 (1932), doi: 10.1021/ja01349a006.
  52. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, M. V. Kondrin et al., Phys. Rev. B 82, 146202 (2010), doi: 10.1103/PhysRevB.82.140202.
  53. N. B. Bolotina, V. V. Brazhkin, T. I. Dyuzheva et al., Письма в ЖЭТФ 98, 608 (2013) [JETP Lett. 98, 539 (2013)], doi: 10.1134/S0021364013220025.
  54. E. Soignard, O. B. Tsiok, A. S. Tverjanovich et al., J. Phys. Chem. B 124, 430 (2020), doi: 10.1021/acs.jpcb.9b10465.
  55. B. B. Бражкин, E. Вычков, A. C. Тверьянович, О. Б. Циок, ЖЭТФ 157, 679 (2020) [JETP 130, 571 (2020)], doi: 10.31857/S0044451020040112.
  56. B. A. Киркинский, B. Г. Якушев, сб: Экспериментальные исследования по манералогам (1969-1970), под ред. А. А. Годовикова, B. C. Соболева, Институт геологии и геофизики, Новосибирск (1971), с. 60. https://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-eksperimentalnye-issledovaniya-po-mineralogii-1969-1970-god.pdf
  57. K. Trachenko and V. V. Brazhkin, Phys. Rev. B 83, 014201 (2011), doi: 10.1103/PhysRevB.83.014201.
  58. P. Espeau, J. L. Tamarit, M. Barrio et al., Chem. Mater. 18, 3821 (2006), doi: 10.1021/cm060090s.
  59. R. A. Street and A. D. Yoffe, J. Non-Cryst. Solids 8-10, 745 (1972), doi: 10.1016/0022-3093(72)90222-0.
  60. I. V. Skripachev, M. El-Amraoui, Y. Messaddeq, and S. H. Santagneli, Int. J. Appl. Glass Sci. 4, 256 (2013), doi: 10.1111/JJAG.12020.
  61. A. Loidl, P. Lunkenheimer, and K. Samwer, Phys. Rev. E 111, 035407 (2025), doi: 10.1103/PhysRevE.111.035407.
  62. Г. М. Орлова, В. А. Муромцев, Физика и химия стекла 5, 361 (1979).
  63. B. A. Ананичев, A. И. Демидов, A. H. Кудрявцев, Физика и химия стекла 11, 215 (1985).
  64. C. A. Angell, Science 267, 1924 (1995), doi: 10.1126/science.267.5206.1924.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025