Динамика сильноанизотропных решеток La2-х Sr2 CuO4 и YBa2 Cu3 O7

• Автор: Долгушева, Елена Борисовна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 132 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 .Кристаллическая структура La2.x Srx Си 04 и Y Ва2 Си3
а) структура La2„x Srx Си
б) структура Y Ва2 Си3 О7.
1.2.Экспериментальные результаты исследований динамики
решетки La2_x Srx Си 04 и Y Ва2 Си3
1.3.Другие методы исследования динамических свойств
лантановой и иприевой систем
а) теоретические расчеты
б) моделирование.динамических свойств ВТСП решеток...39 Выводы к главе 1 и постановка задачи..;
ГЛАВА 2. МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ
2.1 .Вычислительный эксперимент и его взаимосвязь
с теорией и физическим экспериментом
2.2. Метод молекулярной динамики
а) схема интегрирования по времени
б) точность, обратимость и выполнение
физических законов
в) размер, форма и граничные условия
г) погрешности модели
2.3.Программа метода молекулярной динамики
а) расчет основных динамических характеристик
Выводы к главе
ГЛАВАЗ. ПОТЕНЦИАЛЫ МЕЖАТОМНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
3.1 .Метод псевдопотенциала
3.2.Взаимодействие металл - неметалл
3.3.Модельный псевдопотенциал в анизотропных
системах
3.4.Потенциалы в ВТСП системах
Ьа1.88го.2Си04 и УВа2Си
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ДИНАМИКА РЕШЕТКИ
ЛАНТАНОВОЙ И ИТТРИЕВОЙ СИСТЕМ
4.1. Модельный кристаллит
4.2. Динамика лантановой системы
4.3.Динамика иттриевой системы
а) динамика слоя Си
б) динамика цепочек Си
4.4.Влияние дефектов на динамику решетки иттриевой системы в присутствии Ва4+
а) влияние вакансий и разупорядочения кислорода на динамику цепочек Си О в присутствии дефектов Ва4+
б) влияние зарядового дефекта Си3+ на динамику решетки в присутствии Ва4+
4.5.Влияние особенностей потенциалов парного взаимодействия на динамику анизотропной решетки
4.6. Динамика и локализованные моды в ангармонических
системах с точечными дефектами
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Описание колебательных свойств атомов кристаллической решетки в гармоническом приближении является неполным и не может объяснить многие свойства реальных материалов, поэтому принципиально важным представляется исследование динамики решетки с учетом энгармонизма [1]. Особенно велика роль эффектов ангармонизма в сложных многокомпонентных системах с ярко выраженной анизотропией, описание динамических свойств которых в традиционных подходах, основанных на теории возмущения, затруднено. Яркими представителями таких материалов являются высокотемпературные сверхпроводники, для изучения свойств которых необходимо знать динамические характеристики решетки. Динамические свойства высокотемпературных сверхпроводников, как известно, существенно зависят от дефектов и температуры, т.е. являются сильно ангармоническими[2].. Кроме того, для таких систем особый интерес представляет информация о вкладе в колебательный спектр каждого из атомов, входящих в их состав.
В настоящее время расчет из «первых принципов» динамических характеристик таких сложных систем невозможен. В этом случае используются численные методы, в частности, метод молекулярной динамики, который позволяет учесть энгармонизм. Эмпирические потенциалы парного взаимодействия (ППВ) типа Борна-Майера, Леннарда-Джонса и т.п., часто используемые в методе молекулярной динамики, описываются подгоночными параметрами, число которых в сложных решетках очень велико, и они не отражают внутренних свойств взаимодействующих атомов.
Поэтому актуальной задачей является разработка достаточно

та ПКС находится в согласии с экспериментом. Положения пиков в низкочастотной области находятся в лучшем согласии с экспериментом, чем высокочастотной. Автор работы [67] отмечает, что учет экранировки может улучшить модель.
Однако нужно заметить, что при таком подходе к расчету потенциалов введение в рассмотрение примесных атомов является достаточно проблематичным, не говоря уже о том количестве подгоночных параметров, которые возникают при добавлении одного нового сорта атомов.
Энергия, мэВ
О 700 400
Частота фононов, см"
Рис.12.Теоретический расчет плотности колебательных состояний для У Ва2 Си307 [64].