Исследование аномальных механизмов рассеяния электронов проводимости в актинидах и их сплавах

• Автор: Конева, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление
Введение
Глава 1. Аномалии электронных и теплофизических свойств актинидов и их сплавов (аналитический обзор)

1.1 Особенности фазовых диаграмм и кристаллической структуры актинидов

1.2 Электронная структура Кр, Ри, Агп и Ст

1.2.1 Основные методы первопринципных расчетов актинидов

1.2.2 ЬЗОА-Ъ ЭО и 1ЛЭА+£/+80 расчёты электронной структуры актинидов

1.3 Магнитные и теплофизические свойства актинидов

1.4 Кинетические свойства актинидов и их сплавов

1.5 Выводы и постановка задачи диссертационного исследования
Глава 2. Расчет электронной функции Грина и электросопротивления чистых актинидов
2.1 Гамильтониан элсктрон-фононного взаимодействия
2.2 Уравнения для оператора сдвига и вычисление Т-матрицы рассеяния
2.3 Уравнения мпогополосного ПКП для чистых металлов
2.4 Расчет электронной функции Грина с учетом реальной плотности состояний металлов и численное решение уравнений ПКП
2.5 Эволюция плотности состояния чистых металлов
2.6 Электросопротивление чистых металлов. Численные результаты
2.7 Выводы к главе 2
Глава 3. Остаточное сопротивление концентрированных сплавов актинидов
3.1 Гамильтониан электрон-примесного взаимодействия
3.2 Уравнения многополосного ПКП для концентрированных сплавов
3.2.1 Самосогласованные уравнения
3.2.2 Слабый предел
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
3.3 Модель плотности состояний бинарных сплавов
3.4 Результаты численных расчетов остаточного электросопротивления сплавов на основе Кр, Ри, Ат и Ст
3.4.1 Остаточное сопротивление концентрированных сплавов, содержащих нептуний
3.4.2 Остаточное сопротивление сплавов Ри-Ат и Ри-Ст
3.4.3 Остаточное сопротивление сплава Ат-Ст
3.5 Выводы к главе
Глава 4. Природа отрицательного ТКС в 5- плутонии
4.1 Гамильтониан электрон-примесь-фононного взаимодействия в сплавах
4.2 Уравнения многополосного ПКП
4.3 Качественный анализ результатов расчетов
4.4 Численные результаты
4.5 Выводы к Главе
Заключение
Литература

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Актиниды, несомненно, остаются самыми загадочными элементами периодической таблицы Менделеева. Трансурановые металлы - нептуний, плутоний, америций и кюрий демонстрируют гамму аномальных, с точки зрения физики переходных и редкоземельных металлов, свойств. Часть этих свойств объясняются фазовыми переходами и проблемами сосуществования фаз, другие связываются с конкуренцией различных электрон -электронных взаимодействий, приводящих к флуктуационным и резонансным эффектам, особенностям рассеяния электронов проводимости. Являются ли эти эффекты отличительной характеристикой лить узкой группы искусственных металлов? Полученный в последние годы достоверный экспериментальный материал позволил существенно пересмотреть существовавшие представления о физике актинидов, но все же не дает однозначно ответить на поставленный вопрос, являются ли эти искусственные трансурановые металлы „артефактами в себе“, или это обычные представители семейства металлов, отличающиеся от обычных переходных и редкоземельных металлов лишь наличием 5Ноболочки, электроны которой имеют признаки зонных и коллективизированных частиц одновременно. Наличие узкой 5Г зоны и характерных признаков поведения тяжелофермионных систем позволяет отнести данные металлы к широкой группе сильнокорре-лировапных систем.
Сильнокоррелированные системы являются предметом интенсивных научных исследований. Особое внимание уделяется различным классам кондо-систем. эффектам переменной или промежуточной валентности, высокотемпературной и низкотемпературной сверхпроводимости. Высокорезистив-
Кинетические свойства актинидов и их сплавов
Глава
моническое приближение с учетом данных по неупругому рассеянию нейтронов и измерению скорости звука в случае сплавов РиодбАЦоб [20]. Полученная для этих сплавов оценка константы Блоха электрон-фононного взаимодействия А=0.8 свидетельствует о сильном электрон-фононном взаимодействии в системе и поэтому, определенная с использованием простых моделей [20, 49] величина решеточного вклада в теплоемкость вызывает определенные сомнения, такие ошибки и приводят к существенным противоречиям между величиной ПС, оцененной по калориметрии и из магнитных измерений.
Исходя из выше приведенных данных по восприимчивости, теплоемкости, температуре Дебая, константы Блоха, можно в заключении сказать, что плутоний, америций, нептуний являются немагнитными металлами, а также их сплавы и соединения в большинстве своем не являются “идеальными“ кондо-системами, поэтому в дальнейшем мы не будем рассматривать влияние спиновой подсистемы на внешнее магнитное поле. Но следует отметить, Кюрий является антиферромагнетиком с температурой Нееля 51 К со всеми типичными признаками антиферромагнетика. Далее рассмотрим кинетические свойства актинидов.
1.4 Кинетические свойства актинидов и их сплавов
Эксперименты с радиоактивными металлами и их сплавами требуют специального оборудования и специфических методик измерений ввиду токсичности и радиоактивности объектов. Однако интенсивное развитие экспериментальной базы, особеннно в последние. 20 лет, позволило особенно существенно продвинуться в понимании физических свойств не только легких актинидов ТЬ, и, но и тяжелых металлов этой группы - Кр, Ри, Ат, Ст и СР Выполненные современные исследования магнитных, кинетиче-