Применение модели суператома. Расчет термодинамических свойств. Однако стоит отметить, что. высокоэнергетические оптические моды слабо влияют. на низкоэнергетическую динамику решетки и, как следствие, свойства системы при.


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Кластеры
суператомы
в
кристаллах: реальные физические
объекты или не более чем
структурные
мотивы?
Серебренников
Клементьев
Е.С
Алексеев
Горемычкин
Е.А
Кластеры в кристаллах.
Кластеры в кристаллах.
Кристаллическая
структура
фуллерида
самария
2.75
Фуллерен
Кластеры в кристаллах.
Кристаллическая
структура
гексаборидов
Кластеры в кристаллах.
Кристаллическая
структура
додекаборидов
Динамика решетки. Спектры, полученные
методом неупругого рассеяния нейтронов на
порошковых образцах
LaB
, LuB
50
100
150
0
5
10
20
YbB
S(Q,E) (a.u.)
Energy transfer (meV)
=200 meV
RE vibrations
boron vibrations
10
20
30
40
50
60
70
0
5
10
20
YbB
S(Q,E) (a.u.)
Energy transfer (
meV
=80 meV
RE peak
10
120
䱡B
吀=25〠䬀  †䔀
=2〰e嘀
䔀湥r杹⁴r愀湳ferⰠ
洀e嘀
儬䔀
Экспериментальные спектры взяты
из презентации
П.А
. Алексеева
Модель суператома.
��6 атомов массой
образуют в
центре решетки
высокосимметричный
кластер
Кластер заменен на
суператом
с
массой М 6
Кластеры
выделяются
основе
структурного
аспекта,
путем
анализа
расстояний
числа
связей
Необходимым
условием
является
наличие
системе
иерархии
масс
взаимодействий
Модель суператома.
LaB
��8&#x/BBo;&#xx [9;.40;H 6;.76;U 6;H.1;Ē ;ĉ.;鑕&#x ]/S;&#xubty;&#xpe /;oot;r /;&#xType;&#x /Pa;&#xgina;&#xtion;&#x 000;&#x/BBo;&#xx [9;.40;H 6;.76;U 6;H.1;Ē ;ĉ.;鑕&#x ]/S;&#xubty;&#xpe /;oot;r /;&#xType;&#x /Pa;&#xgina;&#xtion;&#x 000;Сплошными
линиями обозначены продольные моды, пунктирными линиями
поперечные моды.
Символами обозначены экспериментальные значения энергии продольных мод (квадраты) и
поперечных мод (
треугольники
Дисперсия фононов в
высокосимметричных
направлениях
Модель суператома.
Додекабориды
��Дисперсия фононов
ZrB
PhDOS
Кластер состоит из 12 атомов
бора, расположенных в
вершинах
кубооктаэдра
Кристаллическая решетка
после преобразования
представляет собой решетку
типа
NaCl
Динамика решетки.
Фазы
Лавеса
��10&#x/BBo;&#xx [4;.28;u 4;.7;ї ;̒.;酘&#x 432;&#x.729; ]/;&#xSubt;&#xype ;&#x/Foo;&#xter ;&#x/Typ; /P; gin; tio;&#xn 00;&#x/BBo;&#xx [4;.28;u 4;.7;ї ;̒.;酘&#x 432;&#x.729; ]/;&#xSubt;&#xype ;&#x/Foo;&#xter ;&#x/Typ; /P; gin; tio;&#xn 00;MgCu2 (C15, Laves phases) Unit cell
Спектры плотности фононных состояний
получены методом неупругого рассеяния
нейтронов на приборе
DIN
2PI
реактора ИБР
Применение модели суператома.
Расчет термодинамических свойств.
��Теплоемкость системы
LuB
Очевидно, модель значительно
сокращает число степеней
свободы в системе. Однако стоит
отметить, что
высокоэнергетические
оптические моды слабо влияют
на низкоэнергетическую
динамику решетки и, как
следствие, свойства системы при
низких температурах.
Применение модели суператома
Анализ особенностей динамики решетки.
��12&#x/BBo;&#xx [7;.74;– 4;.5;Η ;͖.;刧&#x 432;&#x.315; ]/;&#xSubt;&#xype ;&#x/Foo;&#xter ;&#x/Typ; /P; gin; tio;&#xn 00;&#x/BBo;&#xx [7;.74;– 4;.5;Η ;͖.;刧&#x 432;&#x.315; ]/;&#xSubt;&#xype ;&#x/Foo;&#xter ;&#x/Typ; /P; gin; tio;&#xn 00;Дисперсия фононов в
системе
(Lu)B
Дисперсия продольных акустических
фононов в системах
в
направлении
[100]
Применение модели суператома.
Анализ особенностей динамики решетки.
��13&#x/BBo;&#xx [7;.91;C 3;ƒ.8; 65;.93; 4; .6;6 ];&#x/Sub;&#xtype;&#x /Fo;&#xoter;&#x /Ty;&#xpe /;&#xPagi;&#xnati;&#xon 0;&#x/BBo;&#xx [7;.91;C 3;ƒ.8; 65;.93; 4; .6;6 ];&#x/Sub;&#xtype;&#x /Fo;&#xoter;&#x /Ty;&#xpe /;&#xPagi;&#xnati;&#xon 0;Каким образом
данная аномалия
анализировалась при помощи
��модели суператома?
��1)Модель
суператома
была
применена
семейству
гексаборидов
Параметры
межатомного
взаимодействия
задавались
при
помощи
подхода
силовых
констант
Борна
Кармана
��2)Анализировались
силовые
константы
ответственные
аномальное
смягчение
продольных
акустических
мод
фокусе
исследования
находились
лишь
взаимодействия
ближайших
соседей
��3)Далее
было
проведено
сравнение
параметров
моделей
системы,
демонстрирующей
данную
аномалию
DyB
системы,
подобную
аномалию
проявляющую
(LaB
Модель силовых констант Борна фон Кармана
��1st
coordination sphere
nd
coordination sphere
nd
coordination sphere
Силовые константы
могут принимать
отрицательные
значения, что можно
интерпретировать как
проявление
решеточной
нестабильности
Результаты моделирования.
��2ndsphere
sphere
Force constants
Interacting
atoms
Distance
between
atoms
,
Number
of
coordination
spheres
Longitudinal
constant
,
Transverse
constant
,
La
La
5.87
0.5
5.79
2.1
1.0
La
3.60
29.0
2.0
3.55
0.5
Создать
эффект
смягчения
счет
взаимодействи
Суператом
оказалось
невозможным
Данный
тип
взаимодействия
уменьшает
или
увеличивает
среднюю
энергию
системы,
также
изменяет
величину
щели
между
акустикой
оптикой
Взаимодействия
типа
Суператом
Суператом
также
оказывают
влияния
на
величину
смягчения
акустических
фононных
мод
Эффект
смягчения
исследуемых
направлениях
может
быть
достигнут
счет
введения
отрицательных
констант
взаимодействия
или
координационных
сферах
по
редкоземельным
ионам
Обсуждение результатов.
��16&#x/BBo;&#xx [4;.99;% 2;‘.8;' 3;.2;ः ;̨.;猣&#x ]/S;&#xubty;&#xpe /;oot;r /;&#xType;&#x /Pa;&#xgina;&#xtion;&#x 000;&#x/BBo;&#xx [4;.99;% 2;‘.8;' 3;.2;ः ;̨.;猣&#x ]/S;&#xubty;&#xpe /;oot;r /;&#xType;&#x /Pa;&#xgina;&#xtion;&#x 000;Дисперсия продольных акустических
фононов в системах
в
направлении
[100]
Металлический радиус
редкоземельных металлов
no f
electrons!
9 f
electrons!
Выводы.
��17&#x/BBo;&#xx [4;.02; 37;.10;v 6;p.8;ࠓ ;в.;᝷&#x ]/S;&#xubty;&#xpe /;oot;r /;&#xType;&#x /Pa;&#xgina;&#xtion;&#x 000;&#x/BBo;&#xx [4;.02; 37;.10;v 6;p.8;ࠓ ;в.;᝷&#x ]/S;&#xubty;&#xpe /;oot;r /;&#xType;&#x /Pa;&#xgina;&#xtion;&#x 000;1) Модель суператома позволяет корректно описывать низкоэнергетическую динамику решетки
каркасно
кластерных систем с иерархией масс и взаимодействий. В частности, модель успешно
применена для гексаборидов и додекаборидов редкоземельных металлов.
��2) Модель позволяет качественно описывать термодинамические свойства в низкотемпературном
диапазоне.
��3) Аномальный эффект смягчения продольных фононных мод в
GdB
, Tb.
и
DyB
достигается за
счет введения отрицательных констант взаимодействия редкоземельных атомов 2й и 3й
координационных сфер.
��4) В силу высокой симметрии кубической решетки, делается вывод о нестабильности колебаний
редкоземельных атомов в семействе направлений
{110}
и
��5) Отмечается значительная роль
валентности и числа
электронов на внутренней оболочке
атома.
на эффект аномального смягчения продольных акустических фононов. Так, увеличение числа
электронов
частично
изменяет степень экранировки заряда ядра для внешних электронных
оболочек,
что, согласно результатам моделирования,
приводит к
ослабеванию взаимодействий
борной и редкоземельной подрешеток и проявлению (усилению) эффекта смягчения.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

Приложенные файлы

  • pdf 83635933
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий