30 குவாண்டம் திண்மங்கள்
30 குவாண்டம் திண்மங்கள் f(u) = u = up என்றிருக்கும்போது சுட்டற்ற எலெக்ட்ரான் கொள்கைப்படி ஃபெர்மி ஆற்றலுக்கான தொடர்பை Up 112 2m 3N 8TV -) என்று நிறுவலாம். இச்சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி உலோகங்களின் ஃபெர்மி ஆற்றலைக் கண்ட றிய லாம். எடுத்துக்காட்டாக பூஜ்ய வெப்பநிலையில் செம்பின் பெர்மி ஆற்றல் 7.04 எலெக்ட்ரான் வோல்ட் ஆகும். இக்கருத்துகளின்படி எலெக்ட் RT என்றும், kT ரான்களின் அக ஆற்றல் (u) உலோகப்பொருளின் வெப்பக் கொள்ளளவிற்கு KT எலெக்ட்ரான்களின் பங்கு (ஈ) Up R என்றும் நிறுவலாம். துல்லியமான கணக்கீடு இது (LT) R kT UF ஆக இருக்க வேண்டும் எனக் குறிப்பிடு கின்றது. சீசியத்திற்கு 0.016 முதல் அலுமினியத்திற்கு 0. 0021 வரையுள்ள நெடுக்கைக்குட்பட்ட மதிப்புகளைப் பெற்றிருக்கின்றது. எனவே R இன் குணகம் பழங் கொள்கை வரையறுக்கும் 3/2 இலிருந்து மிகுந்த அளவு குறைகின்றது. இன் மதிப்பு, அறை வெப்பநிலையில் திண்மங்களுக்கு வெப்பக்கொள்ளளவு, அணுக்களி னாலும், தன்னிச்சை எலெக்ட்ரான்களினாலும் உண் டாகின்ற றது. அணிக்கோவை வெப்பக் கொள்ளளவு எலெக்ட்ரான் வெட்பக் கொள்ளளவை விட நீண்ட வெப்பநிலை நெடுக்கையில் மிகுந்திருக் கின்றது. எனினும் தாழ்ந்த வெப்பநிலையில் c CV C ஐ விட முக்கிய கூறாகிவிடுகிறது. ஏனெனில் C {T< < 0p}T3 க்கு நேர்விகிதத்திலும் C. T க்கு நேர் விகிதத்திலும் உள்ளது. உயர்வெப்பநிலையில் C, 3R என்ற பெருமத்தை எட்ட, . தொடர்ந்து அதி கரித்துக் கொண்டே செல்கின்றது. மெ. மெய்யப்பன் நூலோதி. S.L. Gupta & S,V. Kumat State Physics, K. Nath & Co., Meerut, 1987, காரணமாகவும், பரிமாற்று வினை நிலை ஆற்றலின் வலுவற்ற கவர்ச்சிக்கூறு காரணமாகவும் சில திண் மங்களின் அணுக்களும் மூலக்கூறுகளும் பெரிய அளவிலான பூஜ்யநிலை (Zero point) இயக்கங்களுக்கு ஆளாகின்றன. அத்தகைய திண்மங்கள் குலாண்டம் திண்மங்கள்( (quantum solids) எனப்படும். ஹீலியம் -3, ஹீலியம்-4 ஆகிய ஹீலிய ஐசோடோப்புகள் இத்தகைய திண்மங்களுக்குச் சிறப்பான எடுத்துக் காட்டுகளாகும். இவற்றின் அணுக்கள் தம் கோவை இருப்பிடங்களிலிருந்து தோராயமாக 25% அளவில் சராசரி இருமடி மூல டப்பெயர்ச்சி (root mcan square displacement) அடைகின்றன. H,, D ஆகிய ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகளும் சில நிறைமிக்க மூலக்கூறுகளுடைய திண்மங்களும் குவாண்டம் திண் மங்களாக உள்ளன. அணிக் ஹீலியங்களின் கட்ட வரைப்படங்கள். ஹீலியங் களின் வெப்பநிலைகள் தனிப்பூஜ்ய அளவிலிருக்கும் போது, அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளின் தாறு மாறான வெப்ப இயக்கங்கள் குறைந்துவிட்ட நிலையில் அவற்றின் பெரும் பருமப் பண்புகளில் (bulk properties) குவாண்டம் விளைவுகள் தோன்று கின்றன. இவ்வாறான சில விளைவுகளை ஹீலியம் 3. ஹீலியம் -4 ஆகியவற்றின் கட்ட வரைபடங்களில் (phase diagrams) காணலாம். ஏறத்தாழ 30 அழுத்த அளவில் வெளி அழுத்தங்கள் செலுத்தப் பட்டால் அன்றி இந்த ஹீலிய ஐசோடோப்புகள் ஏறத்தாழ தனிப்பூஜ்ய வெப்பநிலை வரை நீர்ம நிலையில் நீடிக்கின்றன. பூஜய கெல்வின் வெப்ப அழுத்தம் (P), atm 40 40 30 திண்மம் இயல்பு நீர்மம் 20 மிகுபாய்ம நீர்மம் 10 Solid 0 கோடு வளி 3 வெப்பநிலை (T), K குவாண்டம் திண்மங்கள் பூஜ்ய கெல்வின் வெப்பநிலையில் உள்ள குவாண்டம் சிறும ஆற்றல் நிலையில் கூடத் தனது சிறிய நிறை படம் 1. ஹீலியம்- 4இன் கட்ட வரைபடம்
