Теорія фононів у металах

• Main Author: Січкар, С.М.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2015
• Series: Успехи физики металлов
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/98462

В огляді розглядається еволюція теоретичних засад розрахунків фононних спектрів у кристалах. Показуються принципові складнощі при застосуванні стандартної теорії збурення для перехідних металів. Детально аналізуються недоліки феноменологічних теорій, що базуються на використанні теорії груп для пошуку нееквівалентних елементів динамічної матриці та експериментальних значеннях фононних частот у високосиметрійних напрямках. На прикладі гексагональних щільнопакованих перехідних металів Y, Sc, Tc та Ru розраховуються фононні спектри та густина фононних станів метóдою лінійного відгуку. В якості базису для розрахунку електронного спектра використовуються лінійні «маффін-тін»-орбіталі в мóделю розрахунку, де береться до уваги реальна повна форма кристалічного потенціялу (ПП ЛМТО). Вищезгадані метали цікаві, як мінімум, з двох теоретичних точок зору. По-перше, всі вони досить добре вивчені експериментально. Це дає змогу порівняти розрахунки з даними невтронної спектроскопії, а також оцінити точність феноменологічних мóделів, що застосовувалися раніше для обчислення фононних спектрів. По-друге, для всіх вищезазначених ГЩП-металів відношення параметрів ґратниці c/a відрізняється від ідеального значення (8/3)⁽¹/²⁾. Таким чином, реальна форма кристалічного потенціялу у середині «маффін-тін»-сфери, на відміну від, наприклад, ГЦК-ґратниці, при сферичній апроксимації буде мати топологічну похибку, що корелює з відхилом значення c/a від ідеального. Застосування ПП ЛМТО знімає останню проблему.