Влияние спинового и фононного ангармонизмов на электронные, магнитные и тепловые свойства почти ферромагнитных металлов
Диссертация
Развитие спин-флуктуационных моделей, учитывающих хаббардовские корреляции в системе :?- и с1-электронов, а также обменное взаимодействие между электронами этих зон представляет существенный научный интерес, поскольку такие модели позволят объяснить наблюдаемые на эксперименте температурные зависимости электронных и магнитных свойств не только 5-плутония, но и других недостаточно изученных и 4f… Читать ещё >
Список литературы
- Moore К. Т., van der Laan G. Nature of the 5f states in actinide metals // Rev. Mod. Phys. 2009. — V. 81. № 1. — P. 235.
- Nicklas M., Brando M., Knebel G., Mayr F., Trinkl W., Loidl A. Non-Fermi-Liquid Behavior at a Ferromagnetic Quantum Critical Point in NixPd! x // Phys. Rev. Lett. 1999. — V. 82. — N. 21. — P. 4268−4271.
- Dunlapt S. D., Dash J. G. Ferromagnetic Transitions in Dilute Solutions of Cobalt in Palladium // Phys. Rev. 1967. — V. 155. — N. 2. — P. 460−467.
- Papaconstantopoulos D.A., Klein B.M. Super-conductivity in palladium-hydrogen systems // Phys. Rev. Lett. 1975. — V. 35. — №. 2. — P. 110.
- Sarrao J. L., Morales L. A., Thompson J. D., Scott B. L., Stewart G. R., Wastin F., Rebizant J., Boulet P., Colineau E., Lander G H. Plutonium-based superconductivity with a transition temperature above 18 К // Nature. 2002. — V. 420. -№.21. -P. 297.
- Boulet P., Colineau E., Wastin F., Rebizant J., Javorsky P., Lander G. H., Thompson J. D. Tuning of the electronic properties in PuCoGa5 by actinide (U, Np) and transition-metal (Fe, Rh, Ni) substitutions // Phys. Rev. B. 2005. — V. 72- 104 508.
- Bang Yunkyu, Balatsky A. V., Wastin F., Thompson J. D. Possible pairing mechanisms of PuCoGa5 superconductor // Phys. Rev. B. 2004. — V. 70. — P. 104 512.
- Sklyadneva I .Yu, Leonardo A., Echenique P.M., Eremeev S.V., Chulkov E.V. Electron-phonon contribution to the phonon and excited electron (hole) linewidths in bulk Pd // J. Phys.: C. 2006. — V. 18. — P. 7923.
- Appel J., Fay D., Hertel P. Exchange enhancement of the Pauli spin susceptibility in highly disordered metals: Superconductivity of Pd // Phys. Rev. B.- 1985. -V. 31. -N. 5. P. 2759−2763.
- Schindler A., Konig R., Herrmannsdorfer Т., Braun H. F., Eska G., Gunther D., Meissner M., Mertig M., Wahl R., Pompe W. Tc-enhancement in superconducting granular platinum // Europhys. Lett. 2002. — V. 58 (6). — P. 885−891.
- Sundqvist В., Neve J., Rapp O. Pressure dependence of the electron-phonon interaction and Fermi-surdface properties of AI, Au, bcc Li, Pb, and Pd // Phys. Rev. B. 1985. — V. 32. — N. 4. — P. 2200−2212.
- Takezawa Т., Nagara H., Suzuki N. Ab initio calculations of superconductivity in palladium under pressure // Phys. Rev. B. 2005. — V. 71. — P. 12 515.
- Sanger W., Voitlander J. Interpretation of the Magnetic Susceptibility of Pd and Pt by Using the Spin Fluctuation Model // Z. Physik В Condensed Matter. -1980.-V. 38.-P. 133−138.
- Повзнер A.A., Волков А. Г. Влияние спиновых флуктуаций на магнитную восприимчивость и электронную теплоемкость парамагнитных переходных металлов // ФММ. 1988. — Т. 66. — № 6. — С. 1073.
- Гребенников В.И., Прокопьев Ю. И. Температурные флуктуации спиновой плотности и восприимчивость парамагнитных переходных металлов И ФММ. Т. 57. — № з. с. 483.
- Jamieson Н.С., Manchester F.D. The magnetic susceptibility of Pd, PdH and PdD between 4 and 300 К // J. Phys. F: Metal Phys. 1972. — V. 2. — P. 323.
- Weiss W.D., Kohlhaas R. Z. Uber die Temperaturabhangigkeit der Atomsuszeptobilitat von Ruthenium, Rhodium und Palladium sowie Osmium, Iridium und Platin zwischen 80 und 1850 К // Angew. Phys. 1967. — V. 23. — P. 175−179.
- Верховский C.B., Архипов В.Е, Зуев E.H. и др. Особенности магнитного состояния f-электронов в стабилизированной 8-фазе сплава Pu0.95Ga0.05 Н Письма в ЖЭТФ. 2005. — Т. 82. — В. 3. — С. 154.
- McCall S. К., Fluss М. J., Chung В. W., McElfresh М. W., Jackson D. D., Chapline G. F. Emergent magnetic moments produced by self-damage in plutonium // PNAS. 2006. — V. 103. — N. 46. — P. 17 179−17 183.
- Изюмов Ю.А., Анисимов В. И. Электронная структура соединений с сильными корреляциями. Ижевск: «Регулярная и хаотическая динамика», -2008. — 376 с.
- Soderlind P. Cancellation of spin and orbital magnetic moments in S-Pu: Theory // Journal of Alloys and Compounds. 2007. — V. 444−445. — P. 93−97.
- Turchi P.E.A., Drchal V., Kudrnovsky J. Stability and ordering properties of fee alloys based on Rh, Ir, Pd, and Pt // Phys. Rev. B. 2006. — V. 74. — 64 202.
- Mueller F. M., Freeman A. J., Dimmock J. O., Furdyna A. M. Electronic structure of palladium //Phys. Rev. B. 1970. — V. 1. — N. 12. — P. 4617−4634.
- Lashley J. C., Lawson A., McQueeney R. J., Lander G. H. Absence of magnetic moments in plutonium // Phys. Rev. B. 2005. — V. 72. — 54 416.
- Havela L., Shick A., Gouder T. Magnetic properties of plutonium and Pu compounds // Journal of applied physics. 2009. — V. 105. — N. 07E130.
- Shorikov A. O., Lukoyanov A. V., Korotin M. A., V. I. Anisimov. Magnetic state and electronic structure of the 5 and a phases of metallic Pu and its compounds // Phys. Rev. B. 2005. — V. 72. — P. 24 458.
- Marianetti C. A., Haule K., Kotliar G., Fluss M. J. Electronic Coherence in 5 -Pu: A Dynamical Mean-Field Theory Study // Phys. Rev. Lett. 2008. — V. 101. -56 403.
- Tobin J.G., Soderlind P., Landa A., Moore K.T., Schwartz A.J., Chung B.W., Wall M.A., Wills J.M., Haire R.G., Kutepov A.L. On the electronic configuration in Pu: spectroscopy and theory // J. Phys. Cond. Mater. 2008. — V. 20. -P. 125 204.
- Tobin J.G., Yu S.W., Chung B.W., Waddill G.D. Resolving the Pu electronic structure enigma: Past lessons and future directions // Journal of Nuclear Materials. -2009.-V. 385. P. 31−34.
- Soderlind P., Wills J. M., Johansson В., Eriksson O. Structural properties of plutonium from first-principles theory // Phys. Rev. B. 1997. — V. 55. — N. 4. — P. 1997−2004.
- Hecker S. S. The Magic of Plutonium: 5f Electrons and Phase Instability // Metallurgical and material transactions A. 2004. — V. 35. — P. 2207−2222.
- Arko A. J., Brodsky M. В., Nellis W. J. Spin fluctuations in plutonium and other actinide metals and compounds // Phys. Rev. B. 1972. — Y. 5. — P. 4564.
- Бодряков В.Ю. Комплексное исследование влияния решеточного и магнитного ангармонизма на термодинамические свойства твердых тел. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. физ.-мат. наук. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. — 500 с.
- Lashley J.C., J. Singleton, A. Migliori, J. В. Betts, R. A. Fisher, J. L. Smith, R. J. McQueeney. Experimental Electronic Heat Capacities of a-and 5-Plutonium: Heavy-Fermion Physics in an Element // Phys. Rev. Lett. 2003. — V. 91. -205 901.
- Graf M. J., bookman Т., Wills J. M., Wallace D. C., and. Lashley J. C. Strong electron-phonon coupling in 8-phase stabilized Pu // Phys. Rev. B. 2005. — V. 72. -45 135.
- Клементьев E.C., Мирмелыптейн A.B. Кондо-универсальность, энергетические масштабы и промежуточная валентность в плутонии // ЖЭТФ. 2009. — Т. 136. — Вып. 1(7). — С. 148−162.
- Migliori A., Mihut I., Betts J.B., Ramos М., Mielke С., Pantea С., Miller D. Temperature and time-dependence of the elastic moduli of Pu and Pu-Ga alloys // J. Alloys Compd. 2007. — V. 444−445. — P. 133−137.
- McQueeney R. J., Lawson A. C., Migliori A., Kelley T.M., Fultz В., Ramos M., Martinez В., Lashley J. C., Vogel S. C. Unusual Phonon Softening in 5-Phase Plutonium // Phys. Rev. Lett. 2004. — V. 92. — N. 14. — 146 401.
- Meot-Reymond S., Fournier J. M. Localization of 5f electrons in 8-plutonium: Evidence for the Kondo effect // J. Alloys Compd. 1996. — V. 232. — I. 1−2. — P. 119−125.
- Lawson A. C., Roberts J. A., Martinez В., Richardson J. W. Invar effect in Pu-Ga alloys. // Phil. Mag. B. 2002. — V. 82. — N. 18. — P. 1837−1845.
- Solontsov A., Antropov V. P. Effects of Spin Fluctuations and Anomalous Thermal Expansion of 5-Pu // Phys. Rev. B. 2010. — V. 81. — P. 214 402.
- Weinmann C., Steinmann S. Lattice and electronic contributions to the elastic constants of palladium // Solid State Comm. 1975. — V.15. — N. 2. — P. 281−285.
- Sun T., Umemoto K., Wu Z., Zheng J., Wentzcovitch R. M. Lattice dynamics and thermal equation of state of platinum // Phys. Rev. B. 2008. — V. 78. — P. 24 304.
- Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Теоретическая физика. Том V. Статистическая физика. Часть 1. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. — 616 с.
- Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. 1975. — 382 с.
- Бодряков В.Ю., Повзнер А. А., Сафонов И. В. Влияние фононного ангармонизма на термодинамические свойства неметаллического твердого тела // ТВТ. 2004. — Т. 43. — № 6. — С. 860.
- Бодряков В.Ю., Повзнер А. А., Сафонов И. В. Термодинамический подход к описанию металлических твердых тел // ЖТФ. 2006. — Т. 76. — Вып. 2. — С. 69−78.
- Бодряков В.Ю. Роль магнитоупругого взаимодействия в формировании термодинамических функций ферромагнетиков. Термодинамический потенциал и его первые термодинамические производные // ТВТ. 2008. — Т. 46. — № 4. — С. 522.
- Францевич И.Н., Воронов Ф. Ф., Бакута С. А. Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов. Киев: Наукова думка, 1982. — 287 с.
- Мория Т. Последние достижения теории магнетизма коллективизированных электронов // Успехи физических наук. 1981. — Т. 35. -Вып. 1.-С. 117−170.
- Matthias В. T., Bozorth R. M. Ferromagnetism of a Zirconium-Zinc Compound // Phys. Rev. 1958. — V. 109. — P. 604.
- Moriya Т., Kawabata A. Effect of Spin Fluctuations on Itinerant Electron Ferromagnetism // J. Phys. Soc. Jpn. 1973. — V. 34. — P. 639−651.
- Murata K.K., Donich S. Theory of magnetic fluctuations in itinerant ferromagnets // Phys. Rev. Lett. 1972. — V. 29.- № 56. — P. 285−288.
- Повзнер A.A., Страшников О. Г., Волков А. Г. К теории гелимагиитного упорядочения слабых зонных магнетиков. // ФНТ. 1984. — Т. 10. — № 7. — С. 738−742.
- Ахиезер А.И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В. Спиновые волны. М.: Наука, 1967. — 368с.
- Hertz J.A., Klenin М.А. Fluctuations in itinerant-electron paramagnets // Phys. Rev. B. 1974. — V. 10. — № 3. — P. 1084−1096.
- Korenman V., Prange R.E. Local band theory of itinerant ferromagnetism // Phys. Rev. B. 1979. — V. 19. — № 9. — P. 4698−4702.
- Hasegawa H. Single-site spin fluctuation theory of itinerant electron system with narrow bands // J. Phys. Soc. Japan. 1980. — V. 49. — № 1. — P. 178−188.
- Takahashi Y., Moriya T. A. Theory of nearly ferromagnetic semiconductions // J. Soc. Japan. 1979. V. 46. — № 5. — P. 1451−1459.
- Hubbard J. Electron correlations in narrow energy bands // Proc. Roy. Soc. A. 1963. V. 276. — №. 22. — P. 238−257.
- Стратонович P.Л. Об одном способе вычисления квантовых функций распределения // ДАН СССР. 1957. — Т. 157. — Вып. 6. — С. 1097−1100.
- Абрикосов А. А. Горьков Л.И., Дзялошинский И. Е. Методы квантовой теории поля в статистической физике. М.: ГИФМЛ, 1962. 444с.
- Повзнер А.А., Тимофеев А. А. Флуктуационный подход к теории слабого зонного магнетизма переходных металлов и их соединений // ФНТ. 1988. -Т. — 14. -№ 9.
- Повзнер А.А., Волков А. Г., Баянкин П. В. Спиновые флуктуации и электронные переходы полупроводник-металл в моносилициде железа // ФТТ. 1998. — Т. 40. — № 8. — С. 1437−1441.
- Федорюк М.В. Метод перевала. М.: Наука, 1977. — 368с.
- Волков А.Г., Повзнер А. А., Крюк В. В., Баянкин П. В. Спиновые флуктуации и особенности электронных переходов полупроводник-металл в почти ферромагнитных соединениях переходных металлов // ФТТ. 1999. -Т. 41. Вып. 10. С. 1792−1796.
- Volkov A. G., Shumikhina К. A., Povzner A. A. Effect of spin and charge fluctuations on the electronic structure of ferromagnetic compounds based on rare-earth materials // Russian Physics Journal. 2004. — V. 47. — № 10. — P. 1075−1080.
- Dreizler R.M., Gross E.K.U. Density functional theory. Berlin: «SpringerVerlag», 1990.-302 p.
- Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous Electron Gas // Phys Rev. 1964. — V. 136. — B864-B871.
- Perdew J.P., Zunger A. Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems // Phys. Rev. B. 1981. — V. 23. — P. 5048.
- Perdew J.P., Wang Y. Accurate and simple analytic representation of the electron-gas correlation energy // Phys. Rev. B. 1992. — V. 45. — P. 13 244.
- Singh D.J., Nordstrom L. Planewaves, Pseudopotentials, and the LAPW Method. New York, «Springer», 2006. — 131 p.
- Andersen О. K. Linear methods in band theory // Phys. Rev. B. 1975. — V. 12. — P. 3060.
- Wimmer E., Krakauer H., Weinert M., Freeman A. J. Full-potential self-consistent linearized-augmented-plane-wave method for calculating the electronic structure of molecules and surfaces: 02 molecule // Phys. Rev. B. 1981. — V. 24. № 864 — P. 260.
- Anisimov V.I., Zaanen J., Andersen O.K. Band theory and Mott insulators: Hubbard U instead of Stoner I // Phys Rev. B. 1991. — V. 44. — № 3. — P. 943.
- Shick А. В., Liechtenstein A. I., Pickett W. E. Implementation of the LDA+U method using the full-potential linearized augmented plane-wave basis // Phys. Rev. B. 1999. — V. 60. — P. 10 763.
- Harmon B. N., Antropov V. P., Liechtenstein A. I., Solovyov I. V., Anisimov V. I. Calculation of magneto-optical properties for 4f systems: LSDA + Hubbard U results // J. Phys. Chem. Solids. 1995. — V. 56. — P. 1521.
- Собельман И. И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Физматгиз, 1963.-219 с.
- Elk. Программный пакет, реализующий полнопотенциальный метод FP-LAPW+l.o., http://elk.sourceforge.net.
- Zener С. Interaction Between the d Shells in the Transition Metals // Phys. Rev. 1951.-V. 81.-P. 440.
- Уайт P. Квантовая теория магнетизма. M.: Мир, 1985. — 304 с.
- Дзялошинский И.Е., Кондратенко П. С. К теории слабого ферромагнетизма ферми-жидкости // ЖЭТФ. 1976. — Т. 70. — С. 1987−2005.
- Ирхин В. Ю., Ирхин Ю. П. Электронная структура, физические свойства и корреляционные эффекты в d- и f-металлах и их соединениях. М.-Ижевск, 2008. — 476 с.
- Seitchik J.A., Gossard А.С., Jaccarino V. Knight shifts and susceptibilities of transition metals: palladium // Phys. Rev. 1964. — V. 136. — N. 4A. — P. 1119.
- Shimizu M., Takahashi T., Katsuki A. Magnetic susceptibility and electronic specific heat of transition metals and alloys II. Pd Metal and Pd-Ag and Pd-Rh Alloys. // J. Phys. Soc. Jap. 1963. — V. 18. — N. 2. — P. 240.
- Seitchik J.A., Gossard A.C., Jaccarino V. Interpretation of Knight shifts and susceptibilities of transition metals: platinum // Phys. Rev. 1964. — V. 134. — N. ЗА. — P. 650.
- Shaham M., El-Hanany U., Zamir D. NMR study of platinum at high temperatures // Phys. Rev. B. 1978. — V. 17. — N. 9. — P. 3513.
- Evangelou S.N., Edwards D.M. Temperature-induced local moments in MnSi and FeSi // J. Phys. C. 1983.-V. 16.-N. 11. — P. 2121−2131.
- Alouani ML, Baadji N., Abdelouahed S., Bengone O., Dreysse H. Effect of Spin-orbit Coupling on the Magnetic Properties of Materials // Lect. Notes Phys. -2010.-V. 795.-P. 227−308.
- Norman M. R. Calculation of effective Coulomb interaction for Pr3+, U4+, and UPt3 // Phys. Rev. B. 1995. — V. 52. — P. 1421.
- Owen E.A., Yates E.L. Precision measurements of crystal parameters // Philosophical Magazine. 1933. — V. 15. — P. 472−488.
- Petukhov A. G., Mazin I. I., Chioncel L., Lichtenstein A. I. Correlated metals and the LDA+U method // Phys. Rev. B. 2003. — V. 67. — P. 153 106.
- Hufner S., Wertheim G. K., Buchanan D. N. E. X-ray photoemission spectra of palladium // Chemical Physics Letters. 1974. — V. 24. -1. 4. — P. 527−530.
- Lin, S.F., Pierce, D.T., Spicer, W.E. Photoemission studies of platinum // Phys. Rev. B. 1971. — V. 4.-1. 2. — P. 326−329.
- Budworth D. W., Hoare F. E., Preston J. The Thermal and Magnetic Properties of Some Transition Element Alloys // Proc. Roy. Soc. A. 1960. — V. 257. — P. 250.
- Kojima H., Tebble R. S., Williams D. E. G. The Variation with Temperature of the Magnetic Susceptibility of Some of the Transition Elements // Proc. Roy. Soc. A. 1961.-V. 260.-P. 237.
- Галошина Э.В. Магнитная восприимчивость переходных d-металлов, не обладающих магнитным порядком // УФН. 1974. — Т. 113. — Вып. 1. — С. 105 128.
- Hubbard J. Calculation of partition functions // Phys. Rev. Lett. 1959. — V.3. — N. 2. — P.77−78.
- Fournier J. M. Magnetic properties of actinide solids in «Actinides chemistry and physical properties». — Berlin: Springer Berlin/Heidelberg, 1985. — 293 p.
- Ландау JI. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Том 7. Теория упругости. М.: Физматлит, 2007. — 264 с.
- Физическая акустика. Т III. — Ч. Б. Динамика решетки / под. ред. Мезона У. — М.: Мир, 1968. — 391 с.
- James R.W. Optical Principles of the Diffraction of X-Rays. London: G. Bell and Sons Ltd, 1962. — 623 c.
- Новицкий Л.А., Кожевников И. Г. Теплофизические свойства материалов при низких температурах. М.: Машиностроение, 1975. — 204 с.
- Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. — 382 с.
- Peng L.M., Ren G., Dudarev S.L., Whelan M.J. Debye-Waller factors and absorptive scattering factors of elemental crystals // Acta Crystallogr. A. 1996. -V. 52. — P. 456.
- Hsu D.K., Leisure R.G. Elastic Constants of Palladium and |3-phaze Palladium Hydride between 4 and 300 К // Phys. Rev. B. 1979. — V. 20. — №. 4. -P. 1339.
- Weinmann C., Steinmann S. Lattice and Electronic Contributions to the Elastic constants of Palladium // Solid State Comm. 1975. — V.15. — №. 2. — P. 281.
- Berg W.T. The low temperature heat capacity of platinum // Journal of Physics and Chemistiy of Solids. 1969. — V. 30. -1. 1. — P. 69−72.
- Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. M.: Наука, 1974. -291 с.
- Глазков С. Ю. Экспериментальное изучение точечных дефектов в металлах и сплавах // Институт неорг. Химии СО АН СССР. Препринт 86−8. -Новосибирск, 1986. С. 36.
- Collard S. M., McLellan R. В. High temperature elastic constants of platinum single crystals // Acta Metall. Mater. 1992. — V. 40. — N. 4. — P. 699.
- Благородные металлы: Справочник / Под ред. Савицкого Б. М. М.: Металлургия, 1984. — 592 с.
- Baria J.K. The Effect of Temperature on Lattice Mechanical Properties of Noble and Transition Metals // Czech. J. Phys. 2004. — V. 54.- N. 4. — P. 469.
- Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978. — 791 с.
- Boivineau М. Thermophysical properties of solid and liquid pure and alloyed Pu: A review // Journal of Nuclear Materials. 2009. — V. 392. — P. 568−577.
- Soderlind P., Landa A., Klepeis J.E., Suzuki Y., Migliori A. Elastic properties of Pu metal and Pu-Ga alloys // Phys. Rev. B. 2010. — V. 81. — 224 110.
- Ledbetter H., Migliori A., Betts J., Harrington S., El-Khatib S. Zero-temperature bulk modulus of alpha-plutonium // Phys. Rev. B. 2005. — V. 71. -172 101.
- Baskes M. I., Lawson A.C., Valone S.M. Lattice vibrations in 8-plutonium: Molecular dynamics calculation // Phys. Rev. B. 2005. — V. 72. — 14 129.
- Migliori A., Ledbetter H., Lawson A. C., Ramirez A. P., Miller D. A., Betts J. В., Ramos M., Lashley J. C. Unexpected elastic softening in 8-plutonium // Phys. Rev. B. 2006. — V. 73. — 52 101.
- Lee J.A., et al. Some physical properties of plutonium metal at low temperatures // Proceedings of the 3th International Conference «Plutonium 1965». -London. 1965.-P. 176.