Досліджено вплив взаємодії з другими сусідами на дисперсійні характеристики простої кубічної, об'ємно-центрованої та гранецентрованої граток. Показано, що врахування цієї взаємодії суттєво впливає на динамічні характеристики згаданих систем. У скалярній моделі, котра описує одномагнонні збудження у гейзенбергівських магнітоупорядкованих системах, врахування другої координаційної сфери може призвести до виникнення мінімуму та додаткового максимуму на дисперсійних кривих усередині зони Бріллюента та до зникнення розбіжності густини станів. У векторних моделях кубічних граток при врахуванні взаємодії з іншими сусідами "параметр анізотропії" може суттєво змінюватись: у довгохвильовому випадку дві поперечні вітки можуть збігатися або сильно відрізнятися одна від одної в залежності від співвідношення силових констант взаємодії між першими та другими сусідами.

Исследовано влияние нецентрального взаимодействия молекул с первыми и вторыми соседями в кристаллах кубической симметрии на дисперсионные соотношения. Для некоторых направлений простого и объемноцентрированного кубических кристаллов при учете взаимодействия ближайших соседей частота колебаний зависит только от величины их нецентрального взаимодействия. Относительно малое нецентральное взаимодействие существенно влияет на динамические характеристики гранецентрированного кубического кристалла. Сделаны количественные оценки для криокристаллов с объемно- и гранецентрированной решетками.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.33 + В368.3

Рубрики:

Тверді розчини

Фізика низьких температур

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С помощью метода якобиевых матриц получены фононные плотности неупорядоченных твердых растворов различной концентрации легкой примеси замещения, дефект массы которой превышает пороговое значение для образования локальной частоты. Исследован процесс преобразования такого дискретного колебательного уровня с ростом концентрации примесных атомов в примесную зону.

На микроскопическом уровне проанализированы низкочастотные особенности фононных спектров неупорядоченных твердых растворов и гетерогенных кристаллических структур. Показана возможность возникновения возбуждений типа бозонных пиков в неупорядоченных твердых растворах, узлы которых имеют только трансляционные степени свободы. Таким образом, установлено, что основной причиной возникновения таких возбуждений является обусловленная разупорядочением дополнительная положительная дисперсия звуковых волн. Исследовано влияние возбуждений типа бозонных максимумов на низкотемпературную теплоемкость. Установлено, что в ряде случаев теплоемкость является более чувствительной к возбуждениям такого рода, чем низкочастотная плотность состояний. Показано, что аномалии, подобные кроссоверу Иоффе - Регеля и бозонному пику, могут возникать также и в упорядоченных гетерогенных кристаллических структурах со сложной решеткой.

Исследованы условия образования и основные характеристики локальных колебаний (ЛК), обусловленных наличием легких примесей Al, Mg и Mn в объеме и на плотноупакованной поверхности [111] ГЦК кристаллической решетки серебра. Проанализировано влияние на изучаемые величины шероховатости поверхности. Получены аналитические аппроксимации для частоты и интенсивности ЛК на примесном атоме и ближайшем окружении, описывающие эти величины с высокой точностью. Предложенные аналитические аппроксимации дают реальную возможность определения параметров дефектной структуры и межатомных взаимодействий по экспериментально определяемым характеристикам локальных колебаний.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371

Рубрики:

Теорії твердого тіла

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Для реалистичной модели кристаллической решетки на микроскопическом уровне проанализированы условия образования и характеристики квазилокальных колебаний. Исследована их эволюция с ростом концентрации примесных атомов. Показано, что формирование бозонных пиков обусловлено в первую очередь дополнительной дисперсией быстрых акустических фононов, причиной которой является рассеяние этих фононов (связанных с колебаниями атомов основной решетки) на квазилокальных колебаниях, локализованных на примесях. Продемонстрирована аналогия между бозонными пиками в неупорядоченных системах и первой особенностью ван Хова в регулярных кристаллических структурах. Проанализированы проявления квазилокальных колебаний и бозонных пиков в поведении низкотемпературной теплоемкости и их изменение с ростом концентрации примесей.

На основании проведенных на микроскопическом уровне расчетов количественно описана фононная часть теплоемкости сверхтонких графеновых нанопленок - биграфена и триграфена, а также одностеночных графеновых нанотрубок. Проанализирована природа изгибной жесткости графеновых монослоев и выделены температурные интервалы, на которых вид температурной зависимости теплоемкости определяется вкладами изгибных колебаний. Исследован вклад в фононную теплоемкость графеновых нанотрубок изгибных волн, распространяющихся по их поверхности, и изгибных колебаний трубки как целого одномерного объекта, а также вклад крутильных колебаний.

Розраховано та проаналізовано повні густини електронних станів у графенових нанострічках із межами різної хіральності, а також локальні густини електронних станів окремих атомів цих нанострічок. Показано наявність гострих резонансних піків поблизу фермієвського рівня на повних густинах електронних станів графенових наносмуг із zig-zag межами, до того ж ці піки проявляються тільки на локальних густинах атомів тієї підгратки, яка безпосередньо виходить на найближчу межу (тобто, атоми якої відчувають обрив зв'язків). В спектрах графенових наносмуг із межами хіральності armchair, що містять число ліній кратне трьом, або дає при діленні на 3 остачу 1, виникають напівпровідникові щілини, ширина яких залежить тільки від ширини даної нанострічки та є однаковою для всіх її атомів. Для електронних спектрів графенових наносмуг із межами хіральності armchair, що містять число ліній, яке у разі ділення на 3 дає остачу 2, характерна металева поведінка, але в цьому випадку на локальних густинах станів атомів ряду ліній таких наносмуг спостерігаються напівпровідникові щілини.

Розраховано та проаналізовано повні густини електронних станів у графенових нанострічках із межами різної хіральності, а також локальні густини електронних станів окремих атомів цих нанострічок. Показано наявність гострих резонансних піків поблизу фермієвського рівня на повних густинах електронних станів графенових наносмуг із zig-zag межами, до того ж ці піки проявляються тільки на локальних густинах атомів тієї підгратки, яка безпосередньо виходить на найближчу межу (тобто, атоми якої відчувають обрив зв'язків). В спектрах графенових наносмуг із межами хіральності armchair, що містять число ліній кратне трьом, або дає при діленні на 3 остачу 1, виникають напівпровідникові щілини, ширина яких залежить тільки від ширини даної нанострічки та є однаковою для всіх її атомів. Для електронних спектрів графенових наносмуг із межами хіральності armchair, що містять число ліній, яке у разі ділення на 3 дає остачу 2, характерна металева поведінка, але в цьому випадку на локальних густинах станів атомів ряду ліній таких наносмуг спостерігаються напівпровідникові щілини.