Влияние деформации на зарядовое упорядочение в кристаллах

• Автор: Ткач, Валентин Иванович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Черновцы
• Количество страниц: 99 c. : ил

В В Е Глава

Глава
Глава
Глава

Д Е Н И Е

I. ЗАРЯДОВОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ

В ЭЛЕКТРОННОЙ ПОДСИСТЕМЕ

§ I. Зарядовое упорядочение веществ с узкими

энергетическими зонами проводимости

§ 2. Теоретические основы описания зарядового

упорядочения в кристаллах
П. ЭЛЕКТРОН-ДЕФОРМАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
В’ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ХАББАРДА
§ I. Деформационные эффекты в узкозонных
полупроводниках
§ 2. Гамильтониан описываемой.модели. Система
уравнений самосогласования
§ 3. Изменение объема кристаллов, описываемых
обобщенной моделью Хаббарда
Ш. ДЕФОРМАЦИЯ КРИСТАЛЛОВ В ЗАРДЦ0В0УПОРЯДОЧЕННОМ СОСТОЯНИИ
§ I. Энергетический спектр. Плотность
состояний
§ 2. Система уравнений самосогласования
§ 3. Связь между деформацией решетки и полярными
состояниям! электронов в кристаллах
1У.ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОН-ДЕФОРМАЩОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ В ЗУС

§ I. Влияние деформации на ШП в зарядовоупорядоченное состояние
§ 2. Магнитная восприимчивость кристаллов
в 3 У С
§ 3. Электропроводность в ЗУ С
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
П Р И М Е Ч А Н И Е
П Р И Л О Ж Е Н И Е

Поведение электронов в узких энергетических зонах во многом определяется межэлектронным и электрон-деформационным взаимодействием, которые в обычной зонной теории, оперирующей одноэлектронным приближением, учитываются самосогласованным образом и считаются малыми поправками, введенными в расчеты по теории возмущений.
В подавляющем большинстве описание веществ с зарядовым упорядоченней требует для своего понимания именно привлечения этих двух типов взаимодействия, которые из возмущающих поправок в зонных веществах становятся определяющими в соединениях с зарядовым упорядочением или промежуточной валентностью. Отметим, что полной теории, описывающей фазовый переход (Ш) в зарядово-упорядоченное состояние (ЗУС) и свойства соединений в этом состоянии, в настоящее время не существует, потому что это многоэлектронная задача, при решении которой приходится отказываться от многих привычных методов физики твердого тела (таких, как кинетическое уравнение Больцмана, одноэлектронное приближение и др.).
Для описания явлений ЗУС в настоящее время существует ряд моделей [16, 66, 67, 77], подчеркивающих тот или иной вид взаимодействия. И хотя эти модели не в состоянии полностью охарактеризовать явления ЗУС, их применение в большинстве случаев позволяет выявить главные причины, которые привели к Ш в указанное состояние. За последние годы открыты десятки новых соединений [16], обладающих ЗУС, сопровождающимся самопроизвольным, согласованным сжатием кристаллической решетки [68, 69]. Произошел большой сдвиг в способах легирования таких соединений и контроле

Учитывая тождество Дирака

'ПЛ
и спектральное представление
< в А > - (- &П1 ( <$■ / I . ■+- А1& ^ | с(^ у
где |(ио)- [ео1р 4 -{] - функция распределения Ферми-Дирака, ^ _ химический потенциал, запишем систему уравнений само-согласования

(3.13)
Система (3.13) инвариантна относительно замены -Т и всегда имеет тривиальное решение ^ - С_ = о . При определенном соотношении констант кулоновского, электрон-деформационного взаимодействий, упругих характеристик кристалла, ширины зоны проводимости ниже некоторой критической температуры (Т.) система име-ет решение 'ц./О, 'с. Д). Состояние электронной подсистемы, описываемое таким решением, является зарядово-упорядоченным и энергетически выгодным.
Чтобы система уравнений самосогласования (3.13) была полной, необходимо дополнить ее уравнением, определяющим равновесное значение относительного объема кристалла. Оно находится из условия минимума свободной энергии системы, описываемой гамиль-
/ о с О Т О
тонианом (2.6), т.е. = с -?->
съи ГЬи