Quasi-elastic neutron scattering from liquid gallium over the temperature range 163 to 333 K

Using a triple axis spectrometer we have measured the quasi-elastic scattering from liquid gallium droplets down to near the lowest temperature T L = 150 K at which the liquid remains in the supercooled state. Special reference was given to values of the wave-vector Q0 = 2.50 Å-1 and Q00 = 3.12 Å-1 corresponding respectively to the mean peak and the shoulder in the structure factor S(Q). At Q0 the full width at half height of the Lorentzian profile fitting the quasi-elastic peak is found to vary linearly with temperature below 333 K, with a rate equal to 0.001 6 ± 0.000 2 THz. K-1 approaching a zero value at T = 157 ± 10 K which we associate with the metastability limit of the liquid state.A l'aide d'un spectromètre à trois axes, nous avons étudié la diffusion quasi élastique de gouttelettes de gallium liquide jusqu'à des températures proches de la température minimale TL = 150 K à laquelle le liquide peut être maintenu en surfusion. Les mesures ont été essentiellement effectuées au voisinage des valeurs du vecteur d'onde Q0 = 2,50 Å-1 et Q00 = 3,12 Å-1 où le facteur de structure S(Q) présente respectivement un maximum principal et un épaulement. A Q0, la largeur à mi-hauteur du pic quasi élastique, bien représenté par une Lorentzienne, décroît linéairement en fonction de la température avec une pente égale à 0,001 6 ± 0,000 2 THz .K-1 et tend vers zéro à la température T = 157 ± 10 K. Cette température peut être considérée comme étant la limite en dessous de laquelle le liquide devient instable