Методом термодесорбции гелия из предварительно насыщенных в газовой фазе образцов палладия с субмикрокристаллической структурой измерены коэффициенты диффузии Deff и растворимости Ceff гелия в интервале P=0-3 MPa и T=293-508 K. Зарегистрирован выход зависимости Ceff от давления на \glqq плато\grqq при повышении давления. Зависимости коэффициента диффузии и растворимости гелия от температуры при малых давлениях насыщения состоят из высокотемпературных 400--508 K (1) и низкотемпературных 293--400 K (2) участков, описываемых соответствующими экспонентами D1,2=D0exp(-ED1,2/kT), C1,2=C0exp(-EP1,2/kT) с энергиями активации диффузии ED2=0.0036±0.0015 eV на низкотемпературном участке и ED1=0.33±0.03 eV на высокотемпературном и энергиями растворения EP2=-0.025±0.008 eV и EP1=0.086±0.008 eV соответственно. Обсуждаются механизмы диффузии и растворения гелия.

Для неметаллического изотропного парамагнитного твердого тела введено удобное в приложениях теории семейство обобщенных gammai-параметров Грюнейзена; получены термодинамически точные выражения, определяющие температурные зависимости параметров Грюнейзена gammatheta и gammatheta*; определены основные причины появления температурных зависимостей параметров gammatheta и gammatheta*; установлены термодинамические условия смены знака параметра gammatheta и возможности \glqq реализации\grqq инварного эффекта в веществе.

Развивается подход, описывающий влияние термоэлектрических эффектов и граничных условий на теплопроводность гетерогенных систем. Показано, что при определенной геометрии гетерогенной структуры заметное влияние на эффективную теплопроводность оказывают возникающие в системе циркуляционные электрические токи, причем максимальное увеличение теплопроводности за счет влияния циркуляционных токов следует ожидать в гетерогенных полупроводниках и полуметаллических системах с разными по знаку термоэлектродвижущими силами.

В рамках традиционного термодинамического подхода (модель твердого тела Дебая-Грюнейзена и теория фазовых переходов второго рода Ландау) установлены условия, приближенно обеспечивающие постоянство объемного коэффициента теплового расширения (инварный эффект) и модуля всестороннего сжатия (элинварный эффект) для ферромагнетика. Указаны условия, при которых ферромагнетик может одновременно проявлять инварные и элинварные свойства. Указано на важную роль взаимодействия магнитной, фононной и электронной подсистем ферромагнетика для реализации инварного и элинварного эффектов.

Методом молекулярной динамики проведено исследование структуры и диффузии кислорода UO2 в области перехода в суперионное состояние (плавления кислородной подрешетки) и плавления кристалла. Получены температурные зависимости коэффициента диффузии двухзарядного аниона кислорода UO2. В кристаллическом состоянии в интервале температур 1800-2600 K зависимость коэффициента диффузии кислорода описывается экспоненциальной зависимостью с энергией активации диффузии (2.6±0.2) eV. В суперионном состоянии в интервале 2600-3100 K энергия активации диффузии аниона кислорода понижается до (1.88±0.13) eV. В расплаве при температурах 3100-3600 K экспоненциальная зависимость коэффициента диффузии O2- сохраняется, но энергия активации диффузии уменьшается до (0.8±0.2) eV. Проведено сравнение с результатами экспериментов других авторов, дающее хорошее (в пределах погрешности эксперимента) совпадение для данных по диффузии кислорода в кристаллической фазе.

Рассчитана растворимость газов в однородно деформированных кристаллах с ОЦК решеткой. В результате деформации междоузлия, занимаемые внедренными атомами, становятся неэквивалентными. Это приводит к изменению температурной зависимости растворимости. Влияние деформации существенно зависит от знака энергии взаимодействия vAC растворенных атомов с атомами кристалла. При упругом одноосном растяжении растворимость линейно уменьшается с деформацией при vAC>0, при vAC

Рассчитана растворимость примесей замещения в распадающихся сплавах с кубической структурой. Учтено влияние на распад и растворимость упругих колебаний атомов. Показано, что учет фононных вкладов приводит к повышению температуры купола кривой распада и расширению области двухфазных состояний. Определена зависимость растворимости от параметра распада; исследованы отдельные частные случаи этой зависимости.

Точное измерение положения пиков в масс-спектре остаточных газов, снятого в режиме ионов, позволило установить, что пики соответствуют ионам углеводородов. Спектр \glqq дефектов массы\grqq близок к рассчитанному. Наблюдаемые отклонения объяснены содержанием изотопа 13C и ненасыщенностью связей в регистрируемых ионах. Экспериментальные данные могут быть использованы как справочные при анализе микропримесей, калибровке массовой шкалы масс-спектрометров, для проверки теорий расчета масс-спектров.

Методом термодесорбции гелия из предварительно насыщенного образца в интервале температур T=293-508 K и давлений насыщения P=0.1-35 MPa исследованы диффузия и растворимость гелия в поликристаллическом палладии с субмикрокристаллической структурой. При повышении давления насыщения в указанном диапазоне давлений зарегистрирован рост эффективного коэффициента диффузии с выходом на \glqq плато\grqq и последующим спадом до исходного значения. При исследовании растворимости в зависимости от давления насыщения в диапазоне 25.5-35 MPa дополнительно к полученным ранее четырем \glqq плато\grqq зарегистрировано пятое \glqq плато\grqq с аномальным по сравнению с предыдущим \glqq плато\grqq увеличением растворимости до (3.0±0.4)· 1017 cm-3. Показано, что растворение гелия происходит в кластерах 8-10 вакансий, локализованных в границах зерен, а диффузия реализуется за счет переноса гелия по каркасу границ зерен с ловушками --- кластерами вакансий. Высокое значение Ceff на пятом \glqq плато\grqq обусловлено попарным объединением близлежащих кластеров вакансий. Анализ полученных выражений Deff(P) позволил получить независимо из данных диффузии концентрацию вакансионных кластеров C*=2.32· 1016 cm-3, в пределах погрешности совпадающую с данными растворимости. Полученные выводы подтверждены расчетами энергий взаимодействия гелия с дефектами в субмикрокристаллическом Pd, выполненными методом молекулярной динамики.

На примере Cu развит последовательный самосогласованный термодинамический подход к построению модели кристаллической решетки металлических немагнитных твердых тел, учитывающий влияние ангармонизма тепловых фононов. Проведенные в рамках сформулированного подхода расчеты температурных зависимостей базовых термодинамических функций модельного металла показали вполне удовлетворительное количественное согласие с имеющимися экспериментальными данными в широком диапазоне температур, исчисляемом сотнями кельвинов. PACS: 05.70.-a