Дискретнi властивостi квазiрiдких плiвок води в областi передплавлення льоду. 1. Температурнi залежностi товщини наноплiвок води та в’язкопружних властивостей полiкристалiчного льоду

Автор(и)

  • M. E. Kornienko Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics
  • N. L. Sheiko Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics
  • O. M. Kornienko Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics
  • T. Yu. Nikolaienko Taras Shevchenko National University of Kyiv, Faculty of Physics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe58.02.0151

Ключові слова:

в’язкопружнi властивостi, передплавлення, квазiрiдина

Анотація

Експериментально вивчено особливостi температурних залежностей властивостей квазiрiдких плiвок води на поверхнi кристалiтiв льоду при його передплавленнi. Дослiджено в’язкопружнi властивостi полiкристалiчного льоду в iнтервалi температур 60–20 oС. Виявлено особливостi в температурних залежностях товщин нанопрошаркiв води L(T) i уявної частини модуля зсуву G2(T) (модуля в’язких втрат). Вперше встановлено iснування квазiеквiдистантних температурних змiн модуля в’язких втрат. Порiвняння отриманих результатiв з лiтературними даними щодо температурних залежностей L(T), а також густини води в нанопрошарках i шорсткостi поверхнi льоду дозволяють пов’язати спостережуванi особливостi з дискретною кластерною структурою квазiрiдких наноплiвок води. Встановлено iснування температурних iнтервалiв пiдвищеної стiйкостi кластерної структури наноплiвок води, що проявляється у виглядi екстремумiв в’язкопружних характеристик льоду в областi передплавлення. Вперше розглядається взаємозв’язок явищ передплавлення i температурної дискретизацiї процесу плавлення в нанопрошарках льоду.

Посилання

<ol>
<li> V.F. Petrenko and R.W. Whitworth, Physics of Ice (Oxford Univ. Press, London, 1999).</li>
<li> Yu.I. Golovin, A.A. Shibkov, and O.V. Shishkina, Fiz. Tverd. Tela 42(7), 1250 (2000).</li>
<li> T. Bryk and A.D.J. Haymet, J. Chem.Phys. 117, 10258 (2002).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.1519538">CrossRef</a></li>
<li> I.A. Ryzhkin and V.F. Petrenko, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 135, 77 (2009).</li>
<li> G.S.Bordonskii and S.D.Krylov, Pis'ma Zh. Tekhn. Fiz. 35, No. 7, 80 (2009).</li>
<li> G.S. Bordonskii, A.A. Gurulev, and S.D. Krylov, Pis'ma Zh. Tekhn. Fiz. 35, No. 22, 46 (2009).</li>
<li> G.D. Koposov and A.V. Tyagunin, Pis'ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 94, 406 (2011).</li>
<li> M.E. Kornienko, Ukr. Fiz. Zh. 46, 546 (2001).</li>
<li> M.E. Kornienko, Ukr. Fiz. Zh. 47, 361 (2002).</li>
<li> N.E. Kornienko, V.I. Malyi, G.V. Ponezha, and E.A. Ponezha, Dokl. AN UkrSSR, Ser. A, No. 4, 65 (1983).</li>
<li> N.E. Kornienko, V.I. Malyi, G.V. Ponezha, and E.A. Ponezha, Opt. Spektrosk. 60, 1171 (1986).</li>
<li> N.E. Kornienko, Kvant. Elektron. 12, 1595 (1985).</li>
<li> M.E. Kornienko, Ukr. Fiz. Zh. 47, 435 (2002).</li>
<li> N.E. Kornienko, Fiz. Zhivogo 16, No. 1, 5 (2008).</li>
<li> M.E. Kornienko, Visn. Kyiv. Univ. Ser. Fiz. Mat. Nauky No. 3, 489 (2006).</li>
<li> N.E. Kornienko, N.P. Kulish, S.A. Alekseev, O.P. Dmitrenko, and E.L. Pavlenko, Opt. Spectrosc. 109, 742 (2010).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1134/S0030400X10110147">CrossRef</a></li>
<li> N.E. Kornienko, V.I. Grigoruk, A.N. Kornienko, and S.A. Alexeev, in Abstracts of the 2nd International Scientific Conference "Nanostructure materials–2010: Belarus–Russia–Ukraine Nano-2010" (Ukraine, Kiev, 2010), p. 98 (in Russian).</li>
<li> N.E. Kornienko, V.I. Grigoruk, and A.N. Kornienko, Vestn. Tambov. Univ. Ser. Estestv. Tekhn. Nauki 15, 953 (2010).</li>
<li> N.E. Kornienko, V.I. Grigoruk, and A.N. Kornienko, in Proceedings of the International Scientific Conference "Challenging Problems in Solid-State Physics", 18–21 October 2011, Minsk (Minsk,2011), Vol. 1, p. 26 (in Russian).</li>
<li> M. Elbaum and J. S. Wettlaufer, Phys. Rev. E 48, 3180 (1993).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevE.48.3180">CrossRef</a></li>
<li> J.G. Dash, A.W. Rempel, and J.S. Wettlaufer, Rev. Mod. Phys. 78, 695 (2006).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/RevModPhys.78.695">CrossRef</a></li>
<li> S. Engemann, H. Reichert, H. Dosch, J. Bilgram, V. Honkimaki, and A. Snigirev, Phys. Rev. Lett. 92, 205701 (2004).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.205701">CrossRef</a></li>
<li> S.Ch. Engemann, Ph.D. thesis (Max-Planck-Institut fur Metallforschung, Stuttgart, 2005).</li>
<li> A. Doppenschmidt and H.-J. Butt, Langmuir 16, 6709 (2000).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/la990799w">CrossRef</a></li>
<li> E. Prouzet, J.-B. Brubach, and P. Roy, J. Phys. Chem. B 114, 8081 (2010).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1021/jp101176v">CrossRef</a></li>
<li> M.E. Kornienko, Visn. Kyiv. Univ. Ser. Fiz. Mat. Nauky No. 4, 466 (2004).</li>
<li> M.E. Kornienko, Visn. Kyiv. Univ. Ser. Fiz. Mat. Nauky No. 3, 520 (2005).</li>
<li> S.S. Xantheas and T.H. Dunning, J. Chem. Phys. 99, 8774 (1993).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.465599">CrossRef</a></li>
<li> H. Cybulski and J. Sadlej, Chem. Phys. 342, 163 (2007).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2007.09.058">CrossRef</a></li>
<li> M. Losada and S. Leutwyler, J. Chem. Phys. 117, 2003 (2002).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.1487371">CrossRef</a></li>
<li> H.M. Lee, S.B. Suh, J.Y. Lee, P. Tarakeshwar, and K.S. Kim, J. Chem. Phys. 112, 9759 (2000).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.481613">CrossRef</a></li>
<li> G.S. Fanourgakis, E. Apra, W.A. de Jong, and S.S. Xantheas, J. Chem. Phys. 122, 134304 (2005).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1063/1.1864892">CrossRef</a></li>
<li> P. Qian, Li-nan Lu, W. Song, and Zh.-zhi Yang, Theor. Chem. Acc. 123, 487 (2009).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1007/s00214-009-0569-1">CrossRef</a></li>
<li> L.A. Bulavin, O.Yu. Aktan, Yu.F. Zabashta, T.Yu. Nikolaenko, N.L. Sheiko, Tech. Phys. Lett. 36, Issue 3, 279 (2010).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1134/S1063785010030235">CrossRef</a></li>
<li> N.L. Sheiko, O.Yu. Aktan, Yu.F. Zabashta, and T.Yu. Nikolayenko, Ukr. Fiz. Zh. 55, 299 (2010).</li>
<li> I.M. Neklyudov, A.A. Parkhomenko, I.N. Laptev, V.V. Krasil'nikov, and S.E. Savotchenko, in Proceedings of the 51st International Conference "Challenging Problems of Strength" (Kharkov, 2001), p. 3 (in Russian).</li>
<li> Ph. Buffat and J.P. Borel, Phys. Rev. A 13, 2287 (1976).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevA.13.2287">CrossRef</a></li>
<li> X. Wei, P.B. Miranda, and Y.R. Shen, Phys. Rev. Lett. 86, 1554 (2001).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.1554">CrossRef</a></li>
<li> X. Wei, P.B. Miranda, Ch. Zhang, and Y.R. Shen, Phys. Rev. B 66, 085401 (2002).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.085401>CrossRef</a></li>
<li> Y. Beygelzimer, A. Reshetov, S. Synkov, O. Prokof'eva, and R. Kulagin, J. Mater. Process. Technol. 209, 3650 (2009).&nbsp;<a href="https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.08.022">CrossRef</a></li>
</ol>

Опубліковано

2018-10-05

Як цитувати

Kornienko, M. E., Sheiko, N. L., Kornienko, O. M., & Nikolaienko, T. Y. (2018). Дискретнi властивостi квазiрiдких плiвок води в областi передплавлення льоду. 1. Температурнi залежностi товщини наноплiвок води та в’язкопружних властивостей полiкристалiчного льоду. Український фізичний журнал, 58(2), 151. https://doi.org/10.15407/ujpe58.02.0151

Номер

Розділ

Наносистеми