Микроскопическая теория структурных фазовых переходов типа смещения и типа порядок - беспорядок в некоторых семействах кристаллов

• Автор: Замкова, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 274 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ГОРДОНА - КИМА

1.1 Модель Гордона - Кима

1.2 Учет мультипольных искажений электронной плотности

1.3 Полная энергия кристалла. Расчет короткодействующих

взаимодействий

Выводы к главе

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ В ГАЛОГЕНИДАХ ЯЬМпХ3

2.1 Структурные свойства. Учет энергии поляризации

2.2 Фазовые переходы под давлением

Выводы к главе

ГЛАВА 3. ДИНАМИКА РЕШЕТКИ ИОННОГО КРИСТАЛЛА В МОДЕЛИ ГОРДОНА - КИМА

3.1 Выражение для динамической матрицы
3.2 Динамика решетки кристаллов со структурой антиперовскита А3ОХ
3.3 Динамика решетки кристаллов МБ3
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ДИНАМИКА РЕШЕТКИ И СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ТИПА СМЕЩЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ СО СТРУКТУРОЙ ЭЛЬПА-СОЛИТА
4.1 Динамика решетки кристаллов ЯЬ2КВ3+ЕЙ (В3+ = Бс, 1п, Ьи) со структурой эльпасолита
4.2 Построение эффективного гамильтониана. Определение параметров эффективного гамильтониана
4.3 Исследование термодинамики структурного фазового перехода БтЗт —* 14/т) в кристаллах Шэ2КВ3+Рб (В3+ = Бс, 1п, Ьи) методом
Монте - Карло
Выводы к главе

ГЛАВА 5. ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ КОНСТАНТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КРИСТАЛЛАХ СЕМЕЙСТВА СУЛЬФАТА КАЛИЯ
5.1 Краткий обзор экспериментальных данных и теоретических направлений для кристаллов семейства АСВХ4
5.2 Электростатическая модель. Обобщение модели на случай многомини-мумного потенциала
5.3 Эффективные константы взаимодействия и структуры упорядоченных при
Т=0 фаз в модели с четырьмя положениями равновесия
Выводы к главе
ГЛАВА 6. СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ ТИПА ПОРЯДОК -БЕСПОРЯДОК И НЕСОРАЗМЕРНЫЕ ФАЗЫ В КРИСТАЛЛАХ СЕМЕЙСТВА АСВХ4
6.1 Термодинамика фазовых переходов в кристаллах Сз1л804
и СбЫСгО,*
6.2 Термодинамика фазовых переходов и структура
несоразмерной фазы в кристалле КЬ22пС14
6.2 Термодинамика последовательных фазовых переходов в кристаллах
К2Бе04 и К2Б04
Выводы к главе
Заключение
Благодарности
Основные публикации по теме диссертации
Литература
Актуальность работы
Структурные фазовые переходы являются одной из фундаментальных задач физики твердого тела. Их изучению посвящено огромное число экспериментальных и теоретических работ и интерес к ним не угасает и в настоящее время. При структурных фазовых переходах меняется кристаллическая структура вещества. Установление характера поведения соединения в области фазового перехода имеет как принципиальный, так и практический интерес. Исследуя соединение в области фазового перехода, можно наиболее полно извлечь информацию о взаимодействии составляющих его частиц. При фазовых переходах меняются макроскопические свойства соединения, и их изучение существенно для разнообразных применений соответствующих веществ. Кристаллы с фазовыми переходами широко используются в различных областях техники.
Структурные фазовые переходы в кристаллах принято делить на две группы: фазовые переходы типа смещения и типа порядок - беспорядок. Механизмы, управляющие фазовыми переходами, в этих двух группах различны. В системах типа смещения в низкотемпературной фазе атомы незначительно смещены относительно своих положений равновесия в высокотемпературной фазе. В середине прошлого века Кокрен [1] и Андерсон [2] связали подобные фазовые переходы с неустойчивостью кристалла относительно некоторых его нормальных мод колебаний в высокотемпературной фазе, так называемых мягких мод. Частота мягкой моды имеет критическую зависимость от температуры и обращается в нуль в точке перехода, и смещения атомов в низкотемпературной фазе представляют собой “замороженные” смещения колебаний мягкой моды.
В системах же типа порядок - беспорядок фазовые переходы обусловлены упорядочением в низкотемпературной фазе некоторых атомов или молекул, ра-зупорядоченных в высокотемпературной фазе по нескольким равновероятным положениям равновесия. Смещения атомов при этом, в общем случае, нельзя

Р, Кбар
Рис.
2.2 Уравнение состояния (а) и зависимость энтальпии от давления (б) для кристалла Ш)МпГз. Сплошная линия - кубическая структура, пунктир -шестислойная гексагональная, штрих-пунктир - двухслойная гексагональная.