Модельное описание динамики решетки при структурных фазовых переходах

• Автор: Дидык, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 155 c. : ил

Глава I. МЕТОД САМОСОГЛАСОВАННЫХ ФОНОНОВ В ТЕОРИИ

СТРУКТУРНЫХ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

1.1. Модельный подход в теории динамики решетки

при структурных фазовых переходах

1.2. Метод самосогласованных фононов

Глава 2. ДИНАМИКА ОДНОМЕРНЫХ СИСТЕМ

2.1. Самосогласованное описание кинков и фононов

2.2. Температурное поведение спектра возбуждений

2.2.1. Мягкая фо но иная мода

2.2.2. Центральный пик

2.3. Динамика кинков в модели V7 * с дефектами

2.3.1. Изменение солитона под влиянием примеси
2.3.2. Динамическая восприимчивость
2.4. Пиннинг амплитудных солитонов в пайерлсовских системах с пршлесями
Глава 3. КВАЗИ0ДН0МЕРНЫЕ СЕШЕТОЭЛЕКТРИКИ
3.1. Самосогласованное описание квазиодномерных систем
3.2. Поведение мягкой фононной моды в.квазиодномерных сегнетоэлектриках
3.3. Динамика стенок кластеров. Центральный пик
3.4. Акустические аномалии в квазиодномерных сегнетоэлектриках

3.4.1. Теория затухания ультразвука в одноосных сегнетоэлектриках с сильноанизотропным спектром флуктуации параметра порядка
3.4.2. Коэффициент затухания и скорость ультразвука. Качественные оценки и численные расчеты
Глава 4. СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В КРИСТАЛЛАХ С
ДЕФЕКТАМ
4.1. Гамильтониан модели. Классификация дефектов
4.2. Фазовые переходы в структурно-неустойчивых твердых растворах. Приближение виртуального кристалла
4.3. Метод когерентного потенциала в динамике структурно-неустойчивых кристаллов с дефектами
4.3.1. Самосогласованное вычисление однофо-нонной функции Грина
4.3.2. Влияние дефектов на поведение мягкой фононной моды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальной задачей физики твердого тела является изучение систем, испытывающих структурные фазовые переходы, обусловленные изменением кристаллографической симметрии решетки. Особенно активно исследование структурных фазовых переходов происходило в последнее десятилетие, в основном благодаря созданию экспериментальных методов, которые позволили более детально изучать микроскопические свойства. В частности, методы нейтронной спектроскопии, комбинационного рассеяния, а также магнитного резонанса оказались весьма эффективными при исследовании многочисленных и разнообразных явлений, протекающих в системах, в которых происходят структурные фазовые переходы. Интерес к таким системам вызван прежде всего важностью их практического применения, возможностями использования в различных областях техники.
Наиболее широко в настоящее время применяются сегнетоэлект-рики, в которых структурный фазовый переход сопровождается появо/2
лением спонтанной поляризации и целым рядом аномалии' '
Исследования изменений кристаллографической структуры фаз по обе стороны от точки перехода показывают/^-®/, что при структурных фазовых переходов типа смещения атомы в искаженной (низкосимметричной) фазе незначительно смещены относительно равновесных положений в высокотемпературной (высокосимметричной) фазе. Это обстоятельство позволило Кокрану/^/ и Андерсону/®/, а также Гинзбургу/®/, предположить, что такие переходы могут происходить из-за неустойчивости кристалла относительно некоторых нормальных мод колебаний в высокотемпературной фазе.

Отметим, что голдстоуновская мода не дает вклада в изменение формы солитона. Выражения (2.56), (2.59), (2.60) определяют как изменяется форма солитона-кинка при взаимодействии с дефектом, очевидно, что величина этих изменений зависит от расстояния между дефектом и кинком. На рис. 2.4 и 2.5 показано изменение форш кинка при его взаимодействии с дефектом в зависимости от их местоположения. На рис. 2.4 приведен случай примеси, не сохраняющей симметрию
0; 1,5 - соответственно кривые 1,2,3. А/ = 0 ,75. Видно, что наибольшее искажение формы кинка происходит при . На
рис. 2.5 показано изменение формы кинка при его взаимодействии с примесью, сохраняющей симметрию №=о),уе=о, ау
= -1,5; 0; 1,5 при том же значении оС , что и на рис. 2,4. Отметим, что в этом случае при № форма кинка остается неизменной.
Рассмотрим условия закрепления кинка на дефекте. Энергия связи кинка с дефектом определяется как разность энергии кинка на дефекте (Е4) и энергии кинка вдали от места расположения дефекта (Есо)
-1Г8 = о -ЕЛур+ъА-ЬЛуо*”),®*
г у,
В (2.62)
ФШ1р1тфФ<л,
(2.62)
,63)
Подставляя (2.38) в (2.64), а затем в (2.62), после интегриро-