Динамические и упругие свойства медь-кислородных керамик в рамках оболочечной модели и модели ян-теллеровских центров

• Автор: Ковалев, Олег Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 138 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава I. Ян-теллеровские центры и кристаллические поля в медь кислородных ВТСП.
1.1 .Электронная структура медь-кислородных кластеров. Полярные ян-теллеровские центры
1.2. Градиент электрического поля на ядрах 63‘65Си и зарядовая неэквивалентность ионов 0(2) и 0(3)
1.3.Зарядовая неэквивалентность ионов 0(2) и 0(3) и кристаллические поля на 11-ионах в системе 1Ша2Сиз
I.4.Заключение . :
Глава П. Динамические и упругие свойства ВТСП.
II. 1 .Кристаллическая структура и симметрия решетки керамических ВТСП
11.2.Трансформационные свойства симметризованных смещений, компонент тензоров деформаций диэлектрической проницаемости
П.З.Оболочечная модель для ВТСП
П.4.Упругая энергия ВТСП в оболочечной модели
II.5.Схема нахождения параметров и устойчивости решетки в оболочечной
модели и модели жестких ионов
П.6.Результаты вычислений и их обсуждение
П.7.3аключение
Глава Ш. Ян-теллеровские центры и псевдоспин-фононные эффекты в медь-кислородных ВТСП.
III. 1 .Введение
Ш.2.Ян-теллеровская решетка и псевдоспиновые эффекты в медных оксидах
III.3.Неупругое рассеяние нейтронов на фононах. Нейтронное рассеяние на мягкой
моде. Эффекты взаимодействия смягчающейся моды с релаксационной
Ш.4.Псевдоспиновая модель тетро-орто-перехода в Ьа2.*МхСи04
III.5.Экспериментальное проявление релаксационных псевдоспиновых мод в
неупругом рассеянии нейтронов. ;
III. 5.1. Система ЬаСиО,
III. 5.2.Система УВа?СщО<;+г
Ш.б.Заключение
Заключение
Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ
Открытие И. Беднорцем и К. Мюллером [1] явления высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) вызвало огромный интерес как в связи с огромным числом экспериментальных фактов и проявляемых физических свойств, не укладывающихся в ранее разработанные физические модели, так и с позиций перспектив использования синтезированных ВТСП - соединений в различных технологиях (для обеспечения быстродействия и миниатюризации ЭВМ, для хранения и передачи энергии, для создания точных и чувствительных приборов).
В настоящее время благодаря активным исследованиям, в которых принимают участие физики, химики и материаловеды, удалось получить высококачественные образцы высокотемпературных оксидных сверхпроводников и исследовать их основные физические свойства. Как показали исследования, эти соединения обладают целым рядом необычных свойств, обусловленных сложным взаимодействием электронных, спиновых и решеточных степеней свободы, что требует привлечение разнообразных экспериментальных методик.
Несмотря на существенный прогресс в методах получения образцов ВТСП, наличие огромного объема экспериментальных фактов, использование всего арсенала современных методов в теории многочастичных систем, в настоящий момент не существует микроскопической теории, дающей последовательное описание фазовой диаграммы высокотемпературных сверхпроводников; неизвестен физический механизм сверхпроводимости, хотя его знание очень важно и для теории, и для практики, так как позволит более целенаправленно вести поиски и синтез новых сверхпроводящих соединений с более высокими температурами перехода.
Первые исследования И. Беднорца и К. Мюллера показали, что изученные ими образцы Ьа1.хВахСиОз+6 с х=0.2 и х=0.15 представляли собой поликристаллические образования, состоящие из нескольких фаз с широким интервалом ( 20-25 К ) перехода в

зарядовой неэквивалентности кислородов (модель VIII), она равна -150.48 эВ. Таким образом, происходит понижение энергии на 0.12 эВ. При этом ситуация кардинально не меняется от того, на какой из кислородов переходит электронная плотность заряда. Следовательно, можно сделать важный вывод о том, что анизотропное распределение электронной плотности на кислородах является энергетически выгодным (энергия Маделунга понижается), но так как это не зависит от того, который из ионов 0(2) или 0(3) будет обладать большим или меньшим зарядом, это и приводит к тому, что не наблюдается столь сильная зарядовая неэквивалентность, ожидаемая в ПЯТ-эффекте. Важным является и тот факт, что образование и развитие фазы ПЯТ-центров при неизовалентном замещении происходит в условиях ее сосуществования с исходной диэлектрической фазой и сопровождается многочисленными явлениями (перколяция, граничные эффекты) типичными для фазонеоднородных систем.
В модели точечных зарядов параметры кристаллического поля имеют следующий
вид:
Bkq e2 + 1?+! Ykq(®-j)> (9)
где Rj- радиус-вектор j-ro иона с зарядом qy, и
<10)
и были рассчитаны с помощью метода Эвальда. Заряды ионов ВТСП ЕгВа2СизОб+8 Ег и Ва считались равными +3|е| и +2|е|, соответственно, и не изменялись. Заряды остальных ионов варьировались при выполнении условия электронейтральности решетки для оптимального согласия с экспериментальными данными [68].
В модели точечных зарядов для параметра В2о были получены следующие результаты (рис. 7):