sibsutisВестник СибГУТИThe Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science1998-6920СибГУТИsibsutis-452Research ArticleСтатьиТепловые флуктуации и связь теплоёмкости с равновесным давлением паров молекулярных кристаллов бета-дикетонатов металлов на примере трис-ацетилацетоната иридияThermal fluctuations and connection of heat capacity with equilibrium vapors pressure of molecular crystals of beta-diketonates of metals and iridium tris-acetylacetonate as an exampleНаумовВ. Н.NaumovV. N.vn@niic.nsc.ruБеспятовМ. А.BespyatovM. A.bespytov@niic.nsc.ruКузинТ. М.KuzinT. M.kuzin@niic.nsc.ruМусихинА. Е.MusikhinA. E.anatoliy.musikhin@gmail.comМорозоваН. Б.MorozovaN. B.mor@niic.nsc.ruИНХ СО РАНRussian Federation201426102022033751Copyright © Наумов В.Н., Беспятов М.А., Кузин Т.М., Мусихин А.Е., Морозова Н.Б., 20222022Наумов В.Н., Беспятов М.А., Кузин Т.М., Мусихин А.Е., Морозова Н.Б.Naumov V.N., Bespyatov M.A., Kuzin T.M., Musikhin A.E., Morozova N.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibsutis.ru/jour/article/view/452

На основе соотношения, связывающего тепловые флуктуации энергии Δ Efluc ( T ) макроскопической системы с её теплоёмкостью, получена новая термодинамическая функция, которая определяет кинетическую энергию системы Δ Ekin ( T ), обусловленную тепловыми флуктуациями Δ Efluc ( T ). Рассмотрено влияние кинетической энергии тепловых флуктуаций на зависимость энтальпии сублимации от температуры. Вычислена энергия связи кристаллической решётки и изменение с температурой энтальпии сублимации для Ir(C5H7O2)3. Предлагается обобщённое уравнение Клапейрона - Клаузиуса, в котором учтена зависимость энтальпии сублимации от температуры. Это уравнение устанавливает связь между двумя экспериментально измеряемыми величинами - теплоёмкостью и давлением паров. Такая связь позволяет самосогласованно описывать эти характеристики и вычислять равновесное давление паров в широком интервале температур.

On the basis of a ratio, connecting thermal fluctuations of energy Δ Efluc ( T ) of macroscopic system with heat capacity, the new thermodynamic function determining kinetic energy of system caused by thermal fluctuations is gained. Influence of kinetic energy Δ Ekin ( T ) of thermal fluctuations Δ Efluc ( T ) on dependence of sublimation enthalpy from temperature is considered. The binding energy of a crystalline grid and change with temperature of sublimation enthalpy for Ir(C5H7O2)3 is calculated. Generalized Clausius-Clapeyron equation is provided in which dependence of sublimation enthalpy on temperature is considered. This equation establishes connection between two experimentally measured values - a heat capacity and pressure of vapors. Such connection allows to feature in coordination these performances and to calculate pressure balance of vapors in a wide interval of temperatures.

теплоёмкостьтепловые флуктуации энергиикинетическая энергия тепловых флуктуацийэнергия связи кристаллической решёткиэнтальпия сублимацииравновесное давление паровбета-дикетонаты металловheat capacitythermal fluctuations of energybinding energy of a crystalline gridenthalpy of sublimationpressure of equilibrium vaporsbeta-diketonates of metalsReferencesTretyakov Yu.D., Goodilin E.A. Chemical principles of preparation of metal-oxide superconductors // Russ. Chem. Rev. 2000. V. 69. P. 1-34.Tretyakov Yu.D., Goodilin E.A. Chemical principles of preparation of metal-oxide superconductors // Russ. Chem. Rev. 2000. V. 69. P. 1-34.Kaloyeros A.E, Fury M.A. Chemical-vapor-deposition of copper for multilevel metallization // Mater. Res. Soc. Bull. 1993. V. 18. P. 22-29.Kaloyeros A.E, Fury M.A. Chemical-vapor-deposition of copper for multilevel metallization // Mater. Res. Soc. Bull. 1993. V. 18. P. 22-29.Klein T.M., Niu D., Epling W.S., Li W., Maher D.M., Hobbs C.C., Hegde R.I., Baumvol I.J.R., Parsonsa G.N. Evidence of aluminum silicate formation during chemical vapor deposition of amorphous Al2O3 thin films on Si(100) // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 75. P. 4001-4003.Klein T.M., Niu D., Epling W.S., Li W., Maher D.M., Hobbs C.C., Hegde R.I., Baumvol I.J.R., Parsonsa G.N. Evidence of aluminum silicate formation during chemical vapor deposition of amorphous Al2O3 thin films on Si(100) // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 75. P. 4001-4003.Meng X.F., Pierce F.S., Wong K.M., Amos R.S., Xu C.H., Deaver B.S., Jr., Poon S.J. Preparation and properties of in-situ YBaCuO films on Si substrates with buffer layers // IEEE Trans. on Magn. 1991. V. 27. P. 1638-1641.Meng X.F., Pierce F.S., Wong K.M., Amos R.S., Xu C.H., Deaver B.S., Jr., Poon S.J. Preparation and properties of in-situ YBaCuO films on Si substrates with buffer layers // IEEE Trans. on Magn. 1991. V. 27. P. 1638-1641.Kundu S., Pal A., Ghosh S.K., Nath S., Panigrahi S., Praharaj S., Pal T. A new route to obtain shape-controlled gold nanoparticles from Au(III)-β-diketonates // Inorg. Chem. 2004. V. 43. P. 5489-5491.Kundu S., Pal A., Ghosh S.K., Nath S., Panigrahi S., Praharaj S., Pal T. A new route to obtain shape-controlled gold nanoparticles from Au(III)-β-diketonates // Inorg. Chem. 2004. V. 43. P. 5489-5491.Vital A., Angermann A., Dittmann R., Graule T., Topfer J., // Acta Mater. 2007. V. 55. P. 1955.Vital A., Angermann A., Dittmann R., Graule T., Topfer J., // Acta Mater. 2007. V. 55. P. 1955.Naumov V.N., Bespyatov M.A. Low-temperature thermodynamic properties of Ir(C5H7O2)3: Connection of entropy with the molecule volume for tris-acetylacetonates of metals. // J. Chem. Thermodynamics. 2008. V. 40. P. 885-888.Naumov V.N., Bespyatov M.A. Low-temperature thermodynamic properties of Ir(C5H7O2)3: Connection of entropy with the molecule volume for tris-acetylacetonates of metals. // J. Chem. Thermodynamics. 2008. V. 40. P. 885-888.Bespyatov M.A., Naumov V.N. Universal Interaction of Thermodynamical and Structural Characteristics in Molecular Crystals of Metal β-Diketonates. // J. Chem. Eng. Data. 2010. V. 55. P. 46-51.Bespyatov M.A., Naumov V.N. Universal Interaction of Thermodynamical and Structural Characteristics in Molecular Crystals of Metal β-Diketonates. // J. Chem. Eng. Data. 2010. V. 55. P. 46-51.Наумов В.Н., Беспятов М.А., Сергиенко К.В. Термодинамические свойства бета-дикетонатов металлов: тепловые флуктуации энергии и устойчивость кристаллов бета-дикетонатов металлов. // Теплофизика и аэромеханика. 2009. Т. 16. С. 833-837.Наумов В.Н., Беспятов М.А., Сергиенко К.В. Термодинамические свойства бета-дикетонатов металлов: тепловые флуктуации энергии и устойчивость кристаллов бета-дикетонатов металлов. // Теплофизика и аэромеханика. 2009. Т. 16. С. 833-837.Эйнштейн А., Смолуховский М. Броуновское движение. М. - Л., 1936. 607 С.Эйнштейн А., Смолуховский М. Броуновское движение. М. - Л., 1936. 607 С.Ovchinnikov Y.N., Varlamov A.A. The effect of topological fluctuations on the heat capacity of superconductor // Eur. Phys. J. B. 2006 V. 49. P. 421-424.Ovchinnikov Y.N., Varlamov A.A. The effect of topological fluctuations on the heat capacity of superconductor // Eur. Phys. J. B. 2006 V. 49. P. 421-424.Cherevko A.G. The scale for the size of critical clusters // High Temperature. 2007. V. 45. P. 575-577.Cherevko A.G. The scale for the size of critical clusters // High Temperature. 2007. V. 45. P. 575-577.Zhou Z. Fluctuations and thermodynamics properties of the constant shear strain ensemble. // J. Chem. Phys. 2001. V. 114. P. 8769-8774.Zhou Z. Fluctuations and thermodynamics properties of the constant shear strain ensemble. // J. Chem. Phys. 2001. V. 114. P. 8769-8774.Velazquez L., Curilef S. A thermodynamic fluctuation relation for temperature and energy // J. Phys. A: Math. Theor. 2009. V. 42. P. 095006-095025.Velazquez L., Curilef S. A thermodynamic fluctuation relation for temperature and energy // J. Phys. A: Math. Theor. 2009. V. 42. P. 095006-095025.Maryasov A.G., Cherevko A.G. The sensitivity range for the nucleation process to temperature fluctuations from thermal radiation exchange of liquid critical clusters in a metastable vapor phase // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. P. 13304-13308.Maryasov A.G., Cherevko A.G. The sensitivity range for the nucleation process to temperature fluctuations from thermal radiation exchange of liquid critical clusters in a metastable vapor phase // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. P. 13304-13308.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика Т. 5. Статистическая физика. Ч. 1. М.: Наука. 1976. 586 С.Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика Т. 5. Статистическая физика. Ч. 1. М.: Наука. 1976. 586 С.Наумов В.Н., Беспятов М.А, Кузин Т.М., Сергиенко К.В. Тепловые флуктуации энергии и зависимость энтальпии сублимации от температуры молекулярных кристаллов бета-дикетонатов металлов. // XIV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России (RTAC-2013): Сборник трудов. Санкт-Петербург. 2013. С. 79-82.Наумов В.Н., Беспятов М.А, Кузин Т.М., Сергиенко К.В. Тепловые флуктуации энергии и зависимость энтальпии сублимации от температуры молекулярных кристаллов бета-дикетонатов металлов. // XIV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России (RTAC-2013): Сборник трудов. Санкт-Петербург. 2013. С. 79-82.Исакова В.Г., Игуменов И.К., Земсков С.В. // Координац. химия. 1985. Т. 11. № 10. С. 1377-1383.Исакова В.Г., Игуменов И.К., Земсков С.В. // Координац. химия. 1985. Т. 11. № 10. С. 1377-1383.Morozova N.B., Semyannikov P.P., Sysoev S.V., Grankin V.M., Igumenov I.K. Saturated vapor pressure of iridium(III) acetylacetonate. // J. Therm. Analys. Calorim. 2000. V. 60. P. 489-495.Morozova N.B., Semyannikov P.P., Sysoev S.V., Grankin V.M., Igumenov I.K. Saturated vapor pressure of iridium(III) acetylacetonate. // J. Therm. Analys. Calorim. 2000. V. 60. P. 489-495.Isakova V.G., Baidina I.A., Morozova N.B., Igumenov I.K. γ-Halogenated iridium(III) acetylacetonates. // Polyhedron. 2000. V. 19. P. 1097-1103.Isakova V.G., Baidina I.A., Morozova N.B., Igumenov I.K. γ-Halogenated iridium(III) acetylacetonates. // Polyhedron. 2000. V. 19. P. 1097-1103.Morozova N.B., Zharkova G.I., Semyannikov P.P., Sysoev S.V., Igumenov I.K., Fedotova N.E., Gelfond N.V. Vapor pressure of precursors for CVD on the base of platinum group metals. // J. Phys. IV France. 2001. V. 11. P. 609-616.Morozova N.B., Zharkova G.I., Semyannikov P.P., Sysoev S.V., Igumenov I.K., Fedotova N.E., Gelfond N.V. Vapor pressure of precursors for CVD on the base of platinum group metals. // J. Phys. IV France. 2001. V. 11. P. 609-616.Наумов В.Н., Тагаев А.Б., Мусихин А.Е. Плотность фононных состояний твёрдых тел из экспериментальной теплоёмкости // Вестник НГУ, Серия: Физика. Новосибирск. 2012. Т. 7. В. 3. С. 102-113.Наумов В.Н., Тагаев А.Б., Мусихин А.Е. Плотность фононных состояний твёрдых тел из экспериментальной теплоёмкости // Вестник НГУ, Серия: Физика. Новосибирск. 2012. Т. 7. В. 3. С. 102-113.Наумов В.Н., Тагаев А.Б. Вычисление теплоёмкости и термодинамических функций сложных кристаллов из известного асимптотического поведения спектральной плотности фононных состояний // VI Всес. школа-семинар «Применение математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий»: Тез. докл. - Новосибирск. 1989. Ч. 2. С. 62-63.Наумов В.Н., Тагаев А.Б. Вычисление теплоёмкости и термодинамических функций сложных кристаллов из известного асимптотического поведения спектральной плотности фононных состояний // VI Всес. школа-семинар «Применение математических методов для описания и изучения физико-химических равновесий»: Тез. докл. - Новосибирск. 1989. Ч. 2. С. 62-63.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.