Динамика решетки и сверхпроводящие свойства $\beta$- и $\gamma$-модификаций олова

Методом неупругого рассеяния нейтронов исследованы кривые дисперсии поперечных акустических фононов в белом олове ($\beta$-Sn). Фононный спектр $\beta$-Sn сопоставлен со спектром другой модификации олова, которая кристаллизуется в простую гексагональную структуру с одним атомом в примитивной ячейке ($\gamma$-Sn) и реализуется при нормальных условиях в сплавах Sn$-$In и Sn$-$Hg. Сравнение отдельных ветвей спектров колебаний проведено на основе ориентационной связи структур $\beta$- и $\gamma$-олова. Методом неупругого рассеяния нейтронов измерены функции плотности фононных состояний, а также методом низкотемпературной калориметрии исследована температурная зависимость теплоемкости обеих модификаций. Совокупность нейтронных и калориметрических данных свидетельствует о том, что в среднем частоты колебаний кристаллической решетки уменьшаются при переходе от $\beta$- к $\gamma$-Sn. При этом температура сверхпроводящего перехода $T_{c}$ увеличивается, а коэффициент электронной теплоемкости практически не изменяется. Не исключено, что наблюдаемое повышение $T_{c}$ в $\gamma$-фазе может быть объяснено только за счет «смягчения» фононного спектра. Подчеркнута общность свойств модификаций олова и кремния, имеющих одинаковую структуру кристаллической решетки.