Полиморфные переходы в однокомпонентных жидкостях. Часть 1: Экспериментальные данные

ВЕСТНИК
УДМУРТСКОГО
УНИВЕРСИТЕТА

ФИЗИКА
2005. №4

УДК 669.0:532.74:541.7

М. Г. Васин, В. И. Ладьянов

ПОЛИМОРФНЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ
ЖИДКОСТЯХ: ЧАСТЬ I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ДАННЫЕ

Цель работы — познакомить читателей с новой темой, которая вызывает значительный интерес как экспериментаторов, так и теоретиков, работающих в
области физики фазовых переходов и жидкофазных систем. Проведён обзор
результатов экспериментальных исследований однокомпонентных жидкостей,
в которых были обнаружены структурные переходы.

Ключевые слова: структура жидкости, полиморфизм.

Введение

Значительный интерес как экспериментаторов, так и теоретиков вызывает новый класс фазовых переходов в жидкостях. Большое количество
результатов экспериментальных исследований, в том числе непосредственно структурных исследований, и компьютерного моделирования структуры, полученных в последнее время, дали положительный ответ на вопрос
о возможности таких переходов. Так, например, уже хорошо известно о
наличии переходов типа жидкость–жидкость в сложных “сетчатых” (netforming) жидкостях, например в H2O и SiO 2 . Полиморфные превращения наблюдались и в одноатомных системах: в фосфоре, углероде и даже
в металлических расплавах. Значительный прогресс в исследовании данного явления наблюдается в последние годы. Но несмотря на это, одним
из наиболее дискуссионных вопросов остаётся вопрос о природе таких переходов.
Следует отметить, что в разных жидкостях структурные переходы проявляются по-разному: часто в виде особых точек и изломов на политермах
различных свойств, а также перегибов, скачков и т.п. Во многих случаях
существование этих переходов удаётся подтвердить методами рентгеноструктурного анализа и нейтронографии. В данной работе приведён краткий обзор известных авторам экспериментальных результатов, полученных по этой теме.

Экспериментальное наблюдение структурных изменений
в однокомпонентных жидкостях

Элементы 13-й группы
Уже достаточно давно на политерме вязкости жидкого алюминия были обнаружены [1] ступенчатые изменения при 775 и 855
◦ C, сопровож