Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
С. естественно классифицировать по тнпу переменных» испытывающих замерзание. При этом иаждому G. можио оопоставить пространственно упорядоченное (регулярное) состояние с переменными того же типа. Известны С.: позиционные, спиновые, дипольиые, электрические квадрупольпые, протонные, сверхпроводки-ковые и др. Среди струптуриых (позиционных) С. различаются металлические, ковалентные, полимерные. Все они характеризуются замерзанием движения атомов и молекул (см. Стеклообразное состояние). Регулярное состояние, соответствующее абс. минимуму энергии,— ирнсталлическое. Металлич. С. (напр.^ FeP, ZrCn) и ковалентные С. (SiOsiGexSei-Jc) являются метастабнльными фазами, способными к кристаллизации (для SiO3 время кристаллизации ~IOj лет). Эти С. образуются при достаточно быстром охлаждении; ирн медленном охлаждении возникает кристаллнч. состояние (см. Металлические стёкла, Аморфные и стеклообразные полупроводники [1]).
То же относится и п полимерным С., образованным полимерами с регулярной последовательностью мономеров (папр., полиэтилен). Полимеры с нерегулярными последовательностями мономеров (напр., полистирол, пропилеи) и сетчатые (разветвлённые) полимеры образуют только стеклообразные твёрдые фавы; в этих случаях неупорядоченность твёрдой фазы вторична, она является следствием первичной («вмороженной») нерегулярности молекулярной структуры.
ИЩА,
Это же-относится и к остальным типам. С. (2]. Так, t спиновое стекло (регулярный аналог — антыферромаг-! нети*) возникает в твердотельных системах с неупорядоченным расположением магн. атомов (первдаэдый беспорядок). В отношения трансляц. порядке сцстеъщ может быть как кристаллической (иапр., Cu1^Mnx, х «: 1), так и аморфной (a = AlGd) [2,3,4].
Дипольпые С. возникают в системах с неупорядоченно расположенными диполями (каи магнитными, так и электрическими). В непроводящих твёрдых растворах -с редко расположенными магн. атомами (папр., LiHoxHpK х < 1) магнитное обменное взаимодействие мало и определяющим становится магн. диполь-ное взаимодействие. Его знакопеременный характер и случайпость в пространственном расположении диполей приводят к образованию маги, дипольного С. В металлич. твёрдых растворах с малой концентрацией магн. атомов переходных металлов (папр., Cu^Mnx, х « 1) роль знакопеременного взаимодействия и^ра^т P KK H-убменное взаимодействие (через злектррны Проводимося). |Л1 ,
Аналогичная ситуация возникает в электрических дипольних С., напр, в соединениях типа K(Ta1^Zx)O3, где Z — Nb, Li, Na; х «с I. В элементарной ячейке KTaO8 есть неск. эквивалентных ^ецепт-, ральпых положений, в к-рых может оказаться, придесь ! замещения Z, создавая при этом локальный диполь-кый момент. При низких • темп-рах электрнч. диподь-пое взаимодействие приводит к «замерзанию» днпоЛвй (атомов Z) в неупорядоченном состоянии. Если ионцент» рация примеси в вещеотве (матрице) мала (х ~ 0,05— 0,1), то определяющую роль играет короткодействующее знакопостоянное взаимодействие между днполямн (возникающее из-за большой поляризуемости матрицы). Ono приводит к переходу веществ в регулярную сегнетоэлектрич. фазу (см. Сегнетоелектрики).
Соединение (KCN)x(KBr)1^x при а: ~ 0,5 представляет собой пример электрич. квадрупольного (ориентационного) С. Определяющим здесь является взаимодействие случайно расположенных' одноосных молекул CN через поле упругих напряжений в матрице, являю-щееся квадрупольным (при более низких темп-рах возможно образование дипольного С. за счёт слабого дипольного взаимодействия молекул CN). Квадруполь-ным С. является также твёрдый раствор орто* и параводорода прн копцентрацни х < 0,56 ортомолекул H8, к-рые за счёт формы обладают электрич. пвадруполь-иым моментом,' при ббльшнх х реализуется фаза с дальним порядком траксляц. и ориептац. типов.
Протонным С. называется низкотемпературное состояние, возникающее в смешанных кристаллах Rb1-X(NH4) HePO4. Чистые кристаллы RbHsPO4 (RDP) и NH4HaPO1, (ADP) являются члепамн т; >н. семейства KDP (KHaPO4) и имеюг одинаковые решёт-пи с близкими параметрами, причём RDP при низких темп-рах является сегиетоэлектриком, a ADP —юкти-сегнетоэлектриком. Смешанные кристаллы KDP()1.je (ADP)x в иптервале 0,22 < х < 0,8 обладают неупорядоченным состоянием, характеризующимся замораживанием движения протонов на водородных связях.
Сверхпроводниковое С. может образовываться в т. а. грапулиров. сверхпроводниках, иомещённых в магн. Поле H > Фо/*2* гДе квант магн. потока Фв =» hell, а
I — характерный масштаб неоднородности системы (порядка или больше ср. расстопкия между центрами гранул). Такне сверхпроводники состоят из гранул сверхпроводящего вещества, помещённых п. иесверх-нроводнщую матрицу и связанных между собой туннельными (джозефсоповскими) контактами. Сверхпроводящее С. характеризуются замороженным неупорядоченным распределением джозефсоновских ТОКОВ ЧЄт рез межгранулъные ионтанты; роль «первичного» беспорядка нграет случайность в расположении гранул, -ал приводящая и случайному распределению величин 09V магн; • потоков в пространстве между ' гранулами.
