Спин-решеточная релаксация в ОЦК фазе расслоившихся твердых растворов ³He-⁴He

Abstract

Методом импульсного ЯМР проведены измерения времени спин-решеточной релаксации в двух образцах твердых растворов ³He-⁴Heс исходным содержанием 0,5 % ³He в ⁴He и 0,5% ⁴He в ³He. В результате фазового расслоения в обоих случаях образуются двухфазные кристаллы с одинаковым содержанием гелия в концентрированной ОЦК фазе . Однако в первом образце ОЦК фаза образуется в виде малых включений в ГПУ матрице, а во втором образце ОЦК фаза является матрицей. Установлено, что во втором случае спин-решеточная релаксация осуществляется так же, как в массивном чистом ³He, в то время как в первом случае наблюдается аномальное поведение времени спин-решеточной релаксации при низких температурах. Эксперименты показали, что эта аномалия связана не с возможным влиянием малых примесей ⁴He, а с малыми размерами включений ОЦК фазы. В этом случае основной вклад в релаксацию, по-видимому, вносят дефекты, образованные на границах ОЦК включений и ГПУ матрицы.

The spin–lattice relaxation time in two samples of ³He-⁴He solid mixtures with initial concentrations of 0.5% ³He in ⁴He and 0.5% ⁴He in ³He is measured by the pulsed NMR method. As a result of phase separation, in both cases two-phase crystals form, having the same helium concentration in the concentrated bcc phase. However, in the first sample the bcc phase forms as small inclusions in an hcp matrix, while in the second sample the bcc phase is the matrix. It is established that in the second case the spin–lattice relaxation occurs in the same way as in pure bulk ³He, while in the first case one observes anomalous behavior of the spin–lattice relaxation time at low temperatures. Experiments have shown that this anomaly is due not to the possible influence of the small ⁴He impurity but to the small dimensions of the inclusions of the of the bcc phase. In this case the main contribution to the relaxation is apparently due to defects formed at the boundaries of the bcc inclusions and the hcp matrix.