АВТОВОЛНОВАЯ ДИНАМИКА ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ПЕРВОГО РОДА
Ботин А. С., Буравцев В. Н., Заикин А. Н.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино; *Институт химической физики РАН, Москва, Россия
Исследовано явление периодической
кристаллизации и плавления поверхностного слоя системы, находящейся
в изотермических условиях при температуре, близкой к температуре
фазового перехода. Система представляет собой разбавленный раствор
летучей примеси (NH3 или С2Н5ОН)
в воде и состоит из микрозародышей твердой фазы растворителя (Н2О),
распределенных в поверхностном слое раствора; они агрегируют между
собой и образуют двумерную дисперсную систему. Система открыта:
примесь диффундируют в систему из резервуара и испаряется с поверхности.
В известной области параметров и граничных условий в системе возникают
диссипативные структуры, а также автоволны структурной перестройки.
Установлено, что фронт волны затвердевания представляет собой
бегущий фрактальный кластер, волна плавления также масштабно-инвариантна.
Многообразие динамических режимов системы вызвано наличием метастабильных
состояний при кооперативном взаимодействии ее элементов и влиянием
поверхностных эффектов. Предложены, исследованы и обсуждаются
математические модели явления.