Експериментально досліджено та проаналізовано взаємодію різних ступенів свободи в представниках п'яти груп сильнокорельованих електронних систем. Загальним, що об'єднує об'єкти, які досліджені, є те, що у формуванні їх унікальних фізичних властивостей, перспективних для сучасного технологічного застосування, беруть участь відразу декілька взаємодіючих підсистем, а не одна з них. У купратних надпровідниках YBa₂Cu₃O_6+δ і La₂CuO_4+δ виявлено та досліджено ефекти, що повязані із фазовою сепарацією. В шаруватих кобальтітах Na_xCoO₂ x yH₂O проаналізовано роль електрон-фононної взаємодії у формуванні складної фазової діаграми. Досліджено вплив взаємодії "спіновий стан - гратка" на фононну підсистему халькогеніда заліза, FeTe. В спектрах La_2-xSr_xNiO₄ виявлено та проаналізовано особливості, які повязані із спонтанним поділом фаз на спінові/зарядові страйпи внаслідок сильної електронної кореляції. Досліджено низьковимірні магнітні структури NaCu₂O₂, α-TeVO₄, Sr₃Cr₂O₈ і K₂V₃O₈ з різними основними станами та геометріями магнітного обміну. Досліджено ефекти кореляції магнітних і структурних властивостей в фрустрованих шпінелях CdCr₂S₄, CdCr₂O₄, ZnCr₂O₄ і FeCr₂S₄. Одержано свідчення складної взаємодії різних ступенів свободи в спектрах збуджень перовскітних манганитів і кобальтитів.

Комплексно досліджено діаграми стану, полікритичні явища та фізичні ефекти впливу високого гідростатичного тиску, температури, катіон-аніонного заміщення та зовнішнього електричного поля у сегнетоелектриках-напівпровідниках з неспівмірно-модульованими фазами. Для експериментальних досліджень обрано сегнетоактивні напівпровідникові кристали та тверді розчини групи <$Eroman {A sub 2 sup IV B sub 2 sup V C sub 6 sup VI }>. Встановлено універсальні закономірності впливу високого гідростатичного тиску на температурні зміни діелектричних, піроелектричних, оптичних, пружних та сегнетоелектричних параметрів неспівмірних кристалів системи <$Eroman {Sn(Pb) sub 2 P sub 2 S(Se) sub 6 }> у різних структурних фазах. Виявлено нові температурні та баричні ефекти в неспівмірних кристалах, з'ясовано умови виникнення неспівмірних фаз та проведено ідентифікацію полікристалічних точок на фазових діаграмах стану кристалів групи <$Eroman {A sub 2 sup IV B sub 2 sup V C sub 6 sup VI }>. Розвинуто феноменологічну теорію фазових переходів на базі врахування пружної частини термодинамічного потенціалу та баричної залежності константи Кюрі-Вейсса.

Досліджено спектри електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) домішкових центрів в ізоморфних кристалах фторборатів і перхлоратів у широкому діапазоні температур і тисків. Встановлено характер спотворень лігандного оточення домішкового парамагнітного іону в кристалах фторборатів і перхлоратів та їх зміцнення в процесі високого тиску. Виявлено, що температурні залежності початкового розщеплення іонів зі спіном більше одиниці в усіх досліджених кристалах мають особливість в межах 200 К. Доведено, що в трирівневій спіновій системі іонів <$Eroman Ni sup 2+> спостерігається інверсія спінових станів, а за умов тиску 3,5 кбар реалізується кубічне кристалічне поле. Під час всебічного стискання виявлено ефект збіжності ліній ЕПР, які відносяться до різних квантових переходів. Показано, що виявлений ефект пов'язаний з кросрелаксацією в спіновій системі. Досліджено зміцнення g-факторів іонів з незамороженим орбітальним моментом у низькотемпературному інтервалі.

Рассмотрены физические основы деформации твердых тел под давлением, особенности развития методов интенсивной деформации для получения объемных наноматериалов с уникальными свойствами. Описаны мультимасштабные явления в пластичности металлических сплавов в условиях высоких давлений. Проанализировано влияние обработки гидростатическим давлением компактов на ионную проводимость и диэлектрические свойства керамики на основе диоксида циркония. Определены эффекты структурной зависимости меди от режимов комбинированной интенсивной пластической деформации.

Методом нейтронной дифракции исследованы кристаллическая и магнитная структуры анион-стехиометрического манганита Pr0,7Ba0,3MnO3 в диапазоне давлений 0 - 5 ГПа и температур 10 - 300 K. Определены барические зависимости параметров и объема элементарной ячейки, межатомных связей Mn - O в орторомбической структуре симметрии Imma. При давлении P = 1,9 ГПа в области низких температур обнаружен магнитный фазовый переход из ферромагнитного (ФМ) состояния (TC ~ 197 K) в антиферромагнитное (АФМ) A-типа (TN ~ 153 K). Ферро- и антиферромагнитная фазы сосуществуют в диапазоне давлений до P ~ 5,1 ГПа. Рассчитаны барические коэффициенты для ФМ- и АФМ-фаз.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.22 + В367.1

Рубрики:

Структура напівпровідників

Фізика високих тисків

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України 

Розглянуто широке коло питань, пов'язаних із застосуванням традиційних теоретичних методів до розрахунку термодинамічних і кінетичних властивостей металічних водню та гелію. Проведено зіставлення теоретичних і експериментальних результатів. Увагу приділено астрофізичним аспектам існування металічних водню та гелію.

Сформульовано необхідні та достатні умови виникнення метастабільних станів в кристалах за умов полімофрних переходів під високим тиском, за статичного та динамічного високобаричного спікання полікристалів, у разі подрібнення ультрадисперсних порошків та консолідації з них нанокристалічних матеріалів. Показано, що фази високого тиску зберігаються за умов 1 атм внаслідок утворення за умов поліморфних переходів додаткових зв'язків: <$Esigma>-типу між аніонами за відсутності інших компонент катіон-аніон взаємодії та <$Epi>-типу у разі їх присутності в іонних кристалах; <$Esigma>-типу у разі гібридизації s і <$Ep sub z>-орбіталей найближчих атомів сусідніх шарів у ковалентних шаруватих кристалах; Me - X-зв'язків (Me=5d метали; X=O, N, Ge) під час гібридизації Med- і Xp-орбіталей, заповнених електронами після виходу за рівень Фермі делокалізованих слабкосполучних станів в металічних та металоковалентних кристалах. Встановлено електронно-структурну природу механізму утворення міжатомних зв'язків у кристалічних сполуках і твердих розчинах, які синтезуються лише за високих тисків. Виявлено звуження та зміну енергетичного розподілу валентних електронів у разі подрібнення нанопорошків, які є наслідком виродження енергетичних рівнів за умов розриву та дегібридизації сполучних станів, тоді коли їх число сумірне з кількістю зв'язків в об'ємі та розширення цих розподілів у разі консолідації нанопорошків викликає розщеплення енергетичних станів у процесі утворення зв'язків між наночастинками.

Вирішено актуальну науково-технічну проблему - вимірювання нестаціонарного тиску в реальному масштабі часу за дії змінної температури. На основі проведеного дослідження розвинено теоретичні засади та принципи побудови тензорезистивних сенсорів нестаціонарних середовищ, а саме - розроблено нові методи вимірювання нестаціонарного тиску в реальному часі (метод сумісного вимірювання та метод диференціювання вихідного сигналу з використанням теорії вейвлет-перетворення). Розроблено швидкодійні та високоточні методи вимірювання тиску за нестаціонарного термовпливу - метод контролювання термодеформації, метод термопружної перехідної характеристики та метод парних мембран. Для реалізації методів створено принципові конструкції сенсорів і розроблено теоретичні засади їх побудови. Розроблено методи та сенсори, які дозволяють здійснювати вимірювання в реальному часі з похибкою в межах статичної. На підставі проведеного дослідження дістали розвиток теоретичні основи оптимізування пружних елементів, що стало підставою уніфікації конструкційних елементів сенсорів і дозволило підвищити їх точність та розширити діапазон їх застосування для нестаціонарних середовищ. Проведені експериментальні дослідження підтвердили правильність теоретичних розробок, працездатність розроблених методів вимірювань та відповідних сенсорів.

Наведено результати дослідження механізмів перенесення тепла у молекулярних кристалах та їх розчинах за температур порядку та вище дебаєвських: у орієнтаційно-впорядкованих і орієнтаційно-невпорядковних фазах молекулярних кристалів з фазовими переходами (<$Eroman {N sub 2 ,~O sub 2 }>, CO), у випадку обертання молекул навколо однієї обраної осі (<$Eroman {C sub 2 H sub 6 ,~C sub 2 F sub 6 }>, а також впливу атомарних домішок на теплопровідність молекулярних кристалів (<$Eroman {CO sub 2 "/"Kr}> і <$Eroman {CO sub 2 "/"Xe}>). Уперше проведено дослідження в широкій області температур, за результатами якого показано, що в орієнтаційно-впорядкованих фазах молекулярних кристалів ізохорна теплопровідність змінюється за залежністю більш слабкою, ніж <$ELAMBDA ~ symbol Х ~1"/"T>, а в орієнтаційно-невпорядкованих фазах вона слабко зростає зі збільшенням температури, що пояснюється ослабленням розсіювання фононів на флуктуаціях ближнього орієнтованого порядку. Запропоновано теоретичну модель, яка дозволила розрахувати у межах дебаєвської моделі внесок в теплопровідність низькочастотних фононів і "дифузних" мод в орієнтаційно-впорядкованих і орієнтаційно-невпорядкованих фазах. Досліджено ізохорну теплопровідність <$Egamma>-фази кисню та твердого стану й гексафторетану на зразках різної густини. Показано, що за температур порядку та вище дебаєвської термічно активоване обертання метильних груп у твердому стані (<$Eroman {C sub 2 H sub 6 }>) не призводить до будь-яких змін у теплопровідності. На прикладі гексафторетану виявлено, що за певних випадків розгальмування обертового руху молекул навколо

Вивчено транспортні та спектроскопічні характеристики високотемпературних надпровідників. Досліджено вплив гідростатичного тиску та магнітного поля на критичний струм надпровідної кераміки різної фазової сполуки. Вивчено характеристики композитного надпровідника з керамічною матрицею та металевими домішками. Одержані результати обговорено в межах впливу тиску на характеристики джозефсонівського середовища. Знайдено, що температурна залежність енергетичної щілини виявляється тільки в контактах з металевою провідністю. Досліджено кореляцію між енергетичною щілиною, критичною температурою та фононним спектром вивченого надпровідника.

Рассмотрена возможность появления квазистационарного течения нормальной компоненты сверхтекучего гелия при распространении в нем достаточно интенсивных волн первого и второго звуков. Получены уравнения, описывающие течения, проанализирован вклад в возникновение течений от диссипации энергии на фронте ударной волны и от вязкости среды для случая волн второго звука. Оценена возможность экспериментального наблюдения явления.

Методом рентгеноструктурного анализа исследовано влияние высоких давления (2,5 - 7,7 ГПа) и температуры (1300 - 2300 К) на фазовый состав композитов, синтезированных реакционным спеканием в системе кубический нитрид бора (cBN) - Al. Установлено увеличение объема кристаллической решетки AlN, полученного при 2,5 - 4,2 ГПа, 1300 - 1750 К, которое объясняется образованием на ее базе твердого раствора с внедрением атомов бора в междоузлия.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л428.853 + В367.1

Рубрики:

Нітриди

Фізика високих тисків

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України 

Представлены теоретические ab initio исследования термодинамики сжатого кристалла аргона в модели К. Б. Толпыго, явно учитывающей деформацию электронных оболочек. С помощью динамической матрицы на основе неэмпирического короткодействующего потенциала отталкивания и интегрирования по точкам главного значения в зоне Бриллюэна рассчитывается удельная теплоемкость сжатого гранецентрированного кубического Ar в гармоническом приближении. Полученные температурные зависимости удельной теплоемкости и температуры Дебая находятся в хорошем согласии с имеющимся экспериментом при нулевом давлении.

Індекс рубрикатора НБУВ: В367 + В375.2

Рубрики:

Фізика високих та низьких тисків

Теплоємність твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України 

Впервые экспериментально исследованы зависимости параметра сверхпроводящего упорядочения <$E DELTA> соединения <$E roman {Dy sub 0,8 Y sub 0,2 Rh sub 4 B sub 4}> от магнитного поля Н при температурах как выше, так и ниже температуры фазового перехода антиферромагнетик - ферримагнетик <$E T sub N~symbol Ы~2,7> К в магнитной подсистеме <$E roman {Dy sub 0,8 Y sub 0,2 Rh sub 4 B sub 4}>. Показано, что этот фазовый переход существенно влияет на зарядовую подсистему сверхпроводника и параметр <$E DELTA>. Параметр <$E DELTA> оказывается больше в присутствии нескомпенсированного магнитного момента ферримагнитного состояния, чем при его отсутствии в антиферромагнитном состоянии. В системе <$E roman {Dy sub 0,8 Y sub 0,2 Rh sub 4 B sub 4}> зарядовая и спиновая подсистемы оказываются существенно связанными, а механизм сверхпроводящего спаривания может оказаться нетрадиционным.

В рамках поиска материалов, сочетающих ионную проводимость с сегнетоэлектрическими свойствами, синтезирован халькогенид (PbSe)0,8(AgAsSe2)0,2. Проведены исследования его электрических свойств в области частот до 200 кГц при давлениях до 48 ГПа и магнитных полях до 1 T с применением метода импедансной спектроскопии. Определены области существенных изменений электрических свойств.

Досліджено вплив гідростатичного тиску до 12 кбар на критичні параметри монокристалів <$E {roman Nb} sub 1-x roman Se sub 2 {roman Sn} sub x> (x = 0,1 і x = 0,15). Показано, що основний внесок у збільшення <$E T sub c> під тиском вносить зміна густини станів на рівні Фермі. Встановлено, що у разі докладання гідростатичного тиску фононний спектр зміщується у бік високих частот (жорсткішає). Числова оцінка температури Дебая узгоджується з даними, одержаними шляхом вимірювання теплоємності монокристалів NbSe2. Показано, що зі збільшенням гідростатичного тиску довжина вільного пробігу зростає і <$E {roman Nb} sub 1-x roman Se sub 2 {roman Sn} sub x> можна розглядати в чистій межі теорії Гінзбурга - Ландау.

The alloy of Ne - 5,1 % n-H2 was investigated calorimetrically under equilibrium vapor pressure in an interval of 0,9 - 25 K. The magnitudes and the temperatures dependencies of the heat capacity <$E C sub roman sol (T)> of the alloy at T = 11 - 20 K are strongly dependent on the conditions of sample preparation. The temperatures dependencies of the <$E C sub roman sol (T)> of the sample prepared in a calorimeter by direct condensation of a gas mixture at <$E T~symbol Ы~15> K exhibit a smeared maximum near the triple point temperature of hydrogen and a phase transition at T = 17,1 K. The detected features of <$E C sub roman sol (T)> indicate that the preparation of the solid Ne - n-H2 from a gas phase leads to the formation of a nonequilibrium long-living phase Ne with large H2 concentrations and a small portion of H2 inclusions with low Ne concentrations. The phase transition is caused by decompositions of this phase. The phase dose not recover on cooling the sample after the phase transition. It is found that the rate of the ortho-para conversion of the H2 molecules in the solid Ne - n-H2 solutions higher than that of solid H2.

Рассмотрены механизмы трансформации структуры на микро-, мезо- и макроуровнях при интенсивных деформациях металлических систем на примере сплавов на основе железа и титана. Показана связь процессов, происходящих на разных масштабных уровнях. Наиболее детально описаны явления, относящиеся к мезоуровню, включая деформацию путем образования дипольных локальных изгибов кристаллической решетки и ротационных поворотов. Описан ряд возможных моделей процесса фрагментации зерен в условиях интенсивных пластических деформаций. Рассмотрено влияние высокого гидростатического давления и внешних сдвиговых напряжений на процессы структурообразования. Обсужден вопрос об определении термина "интенсивные пластические деформации".

Исследована эволюция структурной организации наноразмерного ксерогеля гидроокисей циркония и иттрия при размоле и прессовании с использованием просвечивающей электронной микроскопии и методики определения объема поровых каналов по удалению воды при ее испарении. Обнаружено, что у ксерогеля, промытого дистиллированной водой, размол приводит к разрушению на фрагменты 38 % агломератов, а прессование - еще 44 % агломератов и 52 % агрегатов. В результате промывки ксерогеля спиртом деструктировалось 29 % агломератов. При размоле разрушились еще 55,7 % агломератов и 58 % агрегатов, а при прессовании - еще 1,6 % агломератов и 4,5 % агрегатов. Установлено, что в пористых объектах отсутствуют поровые каналы между агломератами, а наибольший диаметр имеют каналы между агрегатами во фрагментах агломератов. Экспериментально обнаружены еще две стадии при прессовании порошков: разрушение агрегатов и разрушение "первичных частиц".

Разработан теоретический метод оценки коэффициента объемного сжатия (КОС) металла при сверхвысоких давлениях. Предложена методика расчета данного коэффициента на основании потенциала Морзе для всестороннего адиабатического сжатия металла. Получены зависимость КОС железа от давления и температурная кривая для процесса обработки давлением порядка <$E 10 sup 10~-~10 sup 11> Па.