Проведены исследования ядерной спин-решеточной релаксации и сдвига Найта ядер 71 Ga, 69 Ga и 115 In в жидком тройном сплаве галлия, индия и олова эвтектического состава, введенном в поры опаловой матрицы и пористых стекол с размером пор 18 и 7 nm, в сравнении с объемным расплавом. Обнаружено ускорение продольной релаксации и уменьшение сдвига Найта, зависящие от размера пор. Рассчитано время корреляции атомного движения для наноструктурированного расплава в пористых матрицах. Показано, что атомная подвижность в расплаве понижается с уменьшением размера пор. DOI: 10.21883/FTT.2017.02.44062.254 1. Введение В последнее время значительно вырос интерес к исследованию тройного сплава галлия, индия и олова (GaInSn) в связи с расширяющейся областью его прак-тических применений. Как и другие тройные сплавы, сплав GaInSn изучен значительно меньше, чем бинар-ные сплавы металлов. Сплав GaInSn имеет фазовую диаграмму эвтектического типа [1]. Эвтектическая точка соответствует составу 75, 17 и 8 at.%. На практике используется сплав под названием " галинстан", в ко-тором концентрация компонент несколько отличается от приведенной выше за счет присутствия небольшого количества других элементов. Галинстан широко при-меняется в производстве безртутных термометров, в качестве рабочих электродов в вольтамперметрии, при производстве жидких металлических теплоносителей, а также в биотехнологиях [2,3]. Кроме того, сплав GaInSn перспективен для использования в нанокомпозитных системах, в частности в ферроколлоидных суспензи-ях. В связи с этим особенно актуальным становится изучение влияния наноструктурирования на вязкость и атомную диффузию в жидком сплаве GaInSn. Для нано-структурированных бинарных расплавов Ga-In и Ga-Sn и ряда жидких металлов методами ЯМР было выявлено значительное замедление атомного движения [4][5][6]. Для тройных сплавов этот вопрос ранее не исследовался.Целью настоящей работы является исследование ме-тодом ЯМР атомной подвижности в жидком сплаве GaInSn эвтектического состава, наноструктурированном за счет введения в три различные нанопористые сили-катные матрицы. Образцы и экспериментВ качестве нанопористых матриц использовались по-ристые стекла со средним размером пор d = 7 и 18 nm, а также опаловая матрица, представляющая собой плот-ную упаковку шаров из аморфного кремнезема диамет-ром 210 nm. Пористые стекла изготавливались в лабо-раторных условиях путем выщелачивания прошедших термообрабоку силикатных натриево-боратных стекол, в результате которого формировался каркас со связанной сеткой пор. Размер пор определялся методами азотной и ртутной порометрии. Диаметр шаров в опаловой мат-рице находился методом атомно-силовой микроскопии. Между шарами в опаловой матрице имеется регулярная сетка связанных пор двух типов, октаэдрических и тет-раэдрических. Размер пор задается геометрией плотной упаковки шаров. Для диаметра шаров 210 nm окта-351
Проведены измерения спектра ЯМР и восстановления продольной ядерной намагниченности после инвертирующего импульса для изотопов 69 Ga и 71 Ga в жидком эвтектическом сплаве Ga−In−Sn, внедренном в пористые стекла с размером пор 25 и 7 nm в сравнении с объемным расплавом в полях 9.4, 11.7 и 17.6 T. Обнаружено различие формы и положения линий ЯМР в различных полях и для разных изотопов галлия в расплаве, внедренном в пористое стекло с размером пор 7 nm. Полученные в этом образце данные интерпретированы на основе теоретической модели динамического квадрупольного сдвига, в рамках которой найдено время корреляции атомного движения. Показана согласованность характеристик атомного движения, рассчитанных на основе модели динамического сдвига и на основе измерений спиновой релаксации.Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 16-57-52009). Измерения частично проводились в Ресурсном центре " Центр диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлектроники" Санкт-Петербургского государственного университета.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.