Обратимые переходы

Обзор экспериментальных и теорети­ческих исследований фазовых переходов дан Смолуховским. Простейшими превращениями являются обратимые алло­тропные переходы. С помощью просвечивающей электронной микроскопии Вотовой было изучено превращение кобальта из плотноупакованной гексагональной (п. у. г.) фазы в гране­центрированную кубическую (г. ц. к.) фазу и обратно. Образцы пленок были получены электролитическим травлением образцов, изготовленных холодной прокаткой и подвергнутых отжигу. В этих пленках наблюдалось значительное понижение точки пе­рехода от высокотемпературной г. ц. к. фазы к низкотемпера­турной п. у. г. фазе. Микрофотографии показывают, что фазовый переход в кобальте происходит с помощью частичных дислока­ций, которые превращают упаковку АВСАВС, характерную для г. ц. к. фазы, в упаковку АВАВАВ, характерную для п. у. г. фа­зы. Необходимо отметить, что механизм перехода в пленках, связанный с дефектами, отличается от того, который наблю­дается в макрообразцах. В обратном направлении переход не­полный.

Тун исследовал фазовые переходы в кобальте, начиная с аморфных пленок, с помощью кинематической электроногра­фии. Нагревая пленки после напыления, он наблюдал образо­вание неизвестной нестабильной фазы примерно при 130° С, т. е. незадолго до того, как появилась п. у. г. фаза. При температуре около 300° С, т. е. примерно на 150° ниже равновесной темпера­туры перехода из низкотемпературной модификации п. у. г. в высокотемпературную г. ц. к., оставшийся аморфный материал кристаллизуется сразу в г. ц. к. фазу. Термодинамически аморф­ная фаза соответствует переохлажденной жидкости с большей свободной энергией, чем любая кристаллическая высокотемпе­ратурная модификация. Появление высокотемпературной фазы при температурах ниже области ее стабильности иллюстрирует правило Оствальда, которое гласит, что любой фазовый пере­ход должен пройти через все возможные состояния с промежу­точной энергией. Конечно, подобные фазовые переходы необра­тимы. Последующие обратимые переходы из г. ц. к в п. у. г. фазу выявляют такие же эффекты понижения точки перехода (переохлаждения), как было указано Вотовой.