TWO TYPES OF DEFECTS INVOLVED IN THE TRANSPORTATION OF HELIUM ATOMS IN THE DISORDERED STRUCTURE OF QUARTZ

Abstract

Калашников Е.В., Крылова Н.А. Московский государственный областной университет 105005, г. Москва, ул. Радио, д. 10А, Российская Федерация Аннотация. В статье исследуется перемещение атома гелия через неупорядоченную структуру кварца. Для этого развивается приближение локальных цепочек. Число этих цепочек равно числу ближайших соседей, окружающих атом гелия. Каждая такая цепочка непременно содержит атом гелия. При переходе атома гелия в соседнее положение рассматриваются две ситуации: (i) ближний порядок сохраняется, (ii) ближний порядок не сохраняется. Нарушение ближнего порядка ведёт к появлению дефекта (избытка или недостатка атомов кислорода, принадлежащих тетраэдру SiO4) в окружении атома гелия. Увеличение дефектов ведёт к генерации пустот с площадью поверхности пропорциональной квадрату числа дефектов. В этом случае возникают два типа дефектов, точнее пустот, – затягивающих и выталкивающих атом гелия. Авторы приходят к выводу, что приближение локальных цепочек показывает, что атом гелия движется через неупорядоченную структуру кварца как солитон Френкеля–Конторовой с энергией покоя (активации), зависящей от числа дефектов, площади и формы возникших пустот вокруг атома гелия. Ключевые слова: атом гелия, тетраэдр SiO4, локальные цепочки, системы нелинейных, зацепляющихся дифференциальных уравнений, солитон Френкеля–Конторовой, энергия покоя (активации) солитона.