Фазовый переход «диэлектрик-металл» в щелочно-галоидных кристаллах в условиях высоких давлений
Диссертация
В последнее десятилетие исследования высоких давлений претерпели революцию, обусловленную прорывом в технологии ячеек с алмазными наковальнями. В лабораторных условиях могут быть достигнуты статические давления в несколько мегабар. Причем, что более существенно, физические свойства материалов могут быть определены локально при этих условиях, и точность многих измерений при высоких давлениях… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. ОБЗОР РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ФАЗОВОМУ ПЕРЕХОДУ ДИЭЛЕКТРИК-МЕТАЛЛ" В ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
- 1. 1. Общие сведения о фазовом переходе «диэлектрик-металл»
- 1. 2. Анализ различных видов потенциалов межчастичного взаимодействия для ионных кристаллов
- 1. 3. Металлизация массивных ионных кристаллов
- 1. 4. Изменение характеристик кристалла при полиморфном превращении
- 1. 5. Фазовый переход «диэлектрик — металл» в ограниченных ионных кристаллах
- ГЛАВА II. ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД «ДИЭЛЕКТРИК-МЕТАЛЛ» В
- МАССИВНЫХ ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ
- 2. 1. Общие сведения о фазовом переходе «диэлектрик-металл» в ионных кристаллах
- 2. 2. Модель диэлектрической фазы ионного кристалла
- 2. 3. Модель металлизированной фазы ионного кристалла
- 2. 4. Фазовые диаграммы при переходе «диэлектрик-металл» в ионных кристаллах
- 2. 5. Упругие константы В2 — модификаций щелочно-галоидных кристаллов
- ГЛАВА III. ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД «ДИЭЛЕКТРИК-МЕТАЛЛ» В
- ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ МАЛЫХ РАЗМЕРОВ
- 3. 1. Модель диэлектрической фазы ионного кристалла конечного размера
- 3. 2. Модель металлизированной фазы ионного кристалла конечного размера
- 3. 3. О возможности существования отрицательных значений поверхностной энергии кристаллов при высоком давлении
Список литературы
- Александрова К.С. Структурные фазовые переходы в кристаллах под воздействием высокого давления / под ред. Александрова К.С.// Новосибирск: Наука, 1982. 140 с.
- Верещагин Л.Р. Рентгеноструктурные исследования при высоком давлении / Верещагин Л. Р., Кабалкина С. С. // М.: Наука, 1979. 284 с.
- Ухов В.Ф. Электронно-статистическая теория металлов и ионных кристаллов / Ухов В. Ф., Кобелева P.M., Дедков Г. В., Темроков А. И. // М.: Наука, 1982. 160 с.
- Bridgman P.W. The Physics of High Pressure. London./ Bridgman P.W. // 1949. p. 120.
- Петров, Ю.В. Иерархия давлений фазового перехода диэлектрик металл легких молекулярных кристаллов./ Петров Ю. В. // ФТТ. — 1980. — № 4. — С. 1182−1183.
- Дынин, Е.А. Уравнение состояния кристаллов инертных газов при высоких давлениях / Дынин Е. А. // ФТТ. 1971. — № 8. — С. 2488 — 2489.
- Зароченцев, Е.В. Уравнение состояния кристаллов инертных газов вблизи металлизации. / Зароченцев Е. В., Троицкая Е. П. // ФТТ. 2001. — Т. 43. — № 7.-С. 1292−1297.
- Зароченцев, Е.В. Природа запрещенной щели и переход изолятор-металл под давлением. / Зароченцев Е. В., Троицкая Е. П. // ФТТ. 2002. — Т. 44. -№ 7.-С. 1309−1317.
- Зароченцев, Е. В. Перекрытие локализованных орбиталей и зоны изоляторов под давлением / Зароченцев Е. В., Троицкая Е. П. Еремейченкова Ю.В.// ФТТ. 1998. — Т. 40. — № 8. — С. 1464 — 1472.
- Верещагин Л.Ф. Регистрация фазовых переходов диэлектрик-металл при высоких давлениях / Л. Ф. Верещагин, Е. Н. Яковлев, Б. В. Виноградов, В. П. Сакун // ПТЭ. 1975. Вып. 5. С. 205 206.
- Цидильковский, И.М. Металлизация халькогенидов ртути в условиях сверхвысокого давления / Цидильковский И. М., Щенников В. В., Глузман Н. Г. // ФТТ. 1982. — Т. 24. — № 9. — С. 2658 — 2662.
- Бацанов, С.С. Особенности металлизации неорганических веществ под давлением / Бацанов С. С. // Журнал неор. химии. — Т. 36. 1991. — № 9. —С. 107 -110.
- Каминский, В.В. Концентрационная модель фазовых переходов полупроводник-металл в SmS / Каминский В. В., Васильев Л. Н. // ФТТ. 2008. -Т. 50.-№ 4.-С. 685−688.
- Соцков, В.А. Электрофизические характеристики макросистем диэлектрик-проводник, диэлектрик-полупроводник/ Соцков В. А. // ФТП. 2005. — Т. 39.-№ 2.-С. 269−275.
- Born, М. Calculation of the interaction potential for ionic crystals/ Born, M. Mayer J.E. // J. Chem.Phys. 1932. — V. 1. — P. 75−78.
- Huggins, M.L. Different interaction potentials for ionic crystals. The calculation of the short part of the interaction potential for ionic crystals/ Huggins, M.L., Mayer J.E. // J.Chem.Phys. 1933. — V. 1. — P. 643−645.
- Mayer J.E. A new kind of interaction potential of an ionic crystal / Mayer J.E. -// J.Chem.Phys. 1933. V. 1. — P. 270−274.
- Tosi, M.P. Local density formalism approach to cohesive properties of solids / Tosi, M.P., Fumi, F.G. // J.Phys.Chem. Solids. 1964. — V. 25. P. 45−49.
- Pauling, Z. Intensity Dependence of X-ray Induced Strain and Coloration in KC1. / Pauling, Z. // Zrisallogr. 1928. — V. 67. — P. 377−381.
- Ramseshan, S. Various kinds of potential crystals for ionic crystals. Calculation of cohesive properties of ionic crystals. / Ramseshan, S, Narayan, R. // Curr. Sci (India). 1976. — V. 45. — № 10. — P. 357−359.
- Sharma, M.N. The interaction energy of atoms at small distances between the nuclei / Sharma, M.N., Kant, M. R. // Status Solidi. 1977. — V. 79. -№ 1. — P. 359−361.
- Thakur, K.P. Moelwyn-Hughes parameter of some diatomic ciystals / Thakur, K.P. II Acta Cristallogr. 1976. — A32. — V. 3. — P. 363−367.
- Gordon, R.G. Ion-ion interaction potentials and their application to the theory of alkali halide and alkaline earth dihalide molecules / Gordon, R.G., Kim Y.S. // J, Chem.Phys. 1972. V. 56. — P. 3122−3127.
- Жданов, B.A. Расчет давления металлизации щелочно-галоидных кристаллов / Жданов В. А., Поляков В. В // Известия ВУЗов. Физика. 1973. — № 3. — С. 48−52.
- Uedepohl, Р.Т. Theory of the lattice energy, equilibrium structure, elastic constants, and pressure-induced phase transitions in alkali halide crystals. / Uedepohl, P.T. // J.Phys. C: Solid State Phys. -1955. V. 10. — № 11. — P. 1978−1982.
- Фирсов, О.Б. Энергия взаимодействия атомов при малых расстояниях между ядрами / Фирсов, О.Б. IIЖЭТФ. 1957. -№ 32. — С. 1464−1469.
- Abrahamson, A. Various pair interaction potentials for the ionic crystal / Abra-hamson, A., Hatcher, R., Bineyard, G.H. II Phys. Rev. 1961. — V. 121. — № 1. -P. 161−167.
- Лундквиста С. Теория неоднородного электронного газа/ Под. ред. Лундк-виста С., Марча Н. // М. Мир, 1987. 400 с.
- Csavinsky, A.P. Introduction of shell structure into Thomas-Fermi density functional for neutral atoms / Csavinsky, A.P. // Phys. Rev. A. 1981. — V. 24. — P. 2353−2361.
- Кяров, A.X. Теплофизические характеристики кристаллов инертных газов / Кяров А. Х., Темроков А. И., Хаев Б. В. // ТВТ. 1997. — Т. 35. — № 3. — С. 386.
- Gordon, R.G. Theory for the forces between closed-shell atoms and molecules / Gordon R.G., Kim Y.S. // J. Chem. Phys. 1972. — V. 56. — P. 3122−3131.
- Кяров A.X. Модифицированный метод функционала плотности для систем с заполненными оболочками : Дис. канд. физ.-мат. наук: Нальчик, 1994. 125 с.
- Бараш Ю.С. Силы Ван-дер-Ваальса./ Бараш Ю. С. // М.: Наука, 1988. 344 с.
- Clugston, M.J. The calculation of intermolecular forces. A critical examination of the Gordon Kim’s approximation / Clugston M.J. // Adv. Phys. — 1978. — V. 27.-P. 893−899.
- Sham, L.J. Exchange and correlation in density-functional theory / Sham L.J. // Phys. Rev. B. 1985. — V. 32. -№ 6. — P. 3876−3881.
- Zein, N.E. Non-local approximation for the exchange part of the density functional / Zein N.E. // J. Phys. C.: Solid State Phys. 1984. — V. 17. — № 12. — P. 2107−2112.
- Runge, E. Density-functional theory for time-dependent systems / Runge E., Gross E.K.U. И Phys. Rev. Lett. 1984. — V. 52. -№ 12. — P. 997−1000.
- Кяров, A.X. Парные потенциалы для систем с заполненными оболочками / Кяров А. Х., Темроков А. И. // Известия ВУЗов. Физика. 1994. — № 6. — С. 3−7.
- Карпенко, С.В. Фазовые переходы в щелочно-галоидных кристаллах / Карпенко С. В., Кяров А. Х., Темроков А. И. // ТВТ. 2000. — Т. 38. — № 5. — С. 748−751.
- Tosi, M.P. Local densiti formalism approach to cohesive properties of solids / Tosi М: Р. // Solid State Phys. 1967. — V. 7. — № 1. — P. 102−107.
- Волкова, Я.Ю. Метастабильные состояния и фазовые переходы. / Волкова, Я.Ю., Бабушкина, Г. В., Бабушкин, А.Н. //Сборник научных трудов. Вып. 5. Екатеринбург. 2001. С. 148−151.
- Карпенко, С.В. Расчет характеристик В1 В2 фазового перехода в щелоч-но-галоидных кристаллах / Карпенко С. В., Винокурский Д. Л., Темроков А. И. // Материаловедение. — 2001. — № 5. — С. 8−13.
- Kim, Y.S. Ion ion interaction potentials and their application to the theory of alkali halide and alkaline earth dihalide molecules / Kim Y.S., Gordon R. G- // J. Chem. Phys. — 1974. — V. 60. -P. 4332.
- Cohen, A.J. Theory of the lattice energy, equilibrium structure, elastic constants and pressure induced phase transitions in alkali — halide crystals / Cohen A.J., Gordon R.G. IIPhys. Rev. B. — 1975. — V. 12. — № 8. — P. 3228.
- Bridgman P.W. The Physics of High Pressure./ Bridgman P.W. // London. 1949. p. 120.
- Карпенко, С.В. Структурные фазовые переходы в ионных кристаллах в экстремальных условиях высоких давлений / Карпенко С. В. // Прикладная физика. 2006. — № 1. — С. 22 — 26.
- Карпенко, С.В. Фазовые переходы в ионных кристаллах в условиях сверхвысоких давлений / Карпенко С: В., Кяров А. Х., Темроков А. И. // Известия ВУЗов. Физика. 2001. — № 5. — С. 66−69.
- Карпенко, C.B. Расчет критических давлений структурных фазовых переходов в галоидах щелочных металлов / Карпенко C.B., Винокурский Д. Л., Темроков А. И. // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2001. — № 3. — С. 38.
- Карпенко, C.B. Особенности полиморфных превращений в ионных кристаллах малых размеров / Карпенко С. В, Винокурский Д. Л., Кяров А. Х., Темроков А. И. // Поверхность. 2003. — № 7. — С. 96 — 101.
- Таова Т. М. Давление металлизации и оптическая прочность диэлектриков / Таова Т. М., Темроков А. И. // Статистическая физика и теория поля. М.: Изд.-во Университета дружбы народов, 1990. с. 75.
- Feldman, J.L. Metallization pressure for NaCl in the B2 structure / Feldman J.L., Klein B.M., Mehl M J. //Phys. Rev. B. 1990. — V. 42. — № 5. — P. 2752.
- Boyer, L.L. About the theory of metallization some alkali halide crystals / Boyer L.L., Mehl M.J., Feldman J.L., Hurdy J.R., Flocken J.W., Fong C.Y. // Phys. Rev. Lett. — 1986. — V. 57. — P. 2331(E).
- Тонков Е.Ю. Фазовые диаграммы соединений при высоком давлении. / Тонков Е. Ю. // М.: Наука, 1983. 208 с.
- Мотт Н.Ф. Переходы металл-изолятор./ Мотт Н. Ф. // М.: Наука, 1979. 342 с.
- Карпенко, C.B. Фазовый переход «диэлектрик металл» в ионных кристаллах при условиях всестороннего сжатия / Карпенко C.B., Мамчуев М. О. // Труды XVI Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов». Самара: СамГТУ. —2006. — С. 102.
- Карпенко C.B. Фазовый переход «диэлектрик — металл» в ионных- кристаллах при всестороннем сжатии / Карпенко C.B., Мамчуев М. О. // Фундаментальные исследования. — 2006. — № 4. — С. 65 — 66.
- Мамчуев, М.О. Химическая трактовка фазового перехода «изолятор металл» в диэлектриках / Мамчуев М. О., Карпенко С. В, Сербина Л. И. // Труды
- VI Межд. конф. «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехно-логии». Кисловодск Ставрополь: СевКавГТУ. — 2006. — С. 273 — 275.
- Иванова, О.В. Микроскопические вычисления электронной поляризуемости и динамики решетки ионных кристаллов //Иванова О.В., Максимов Е. Г. НЖЭТФ.- 1995. -Т. 5. -№ 11.-С. 1841.
- Максимов, Е. Г Расчеты физических свойств ионных кристаллов из первых принципов / Максимов Е. Г, Зиенко В. И, Замкова Н. Г. // УФН. — 2004. Т. 174.-№ 11.-С. 1145.
- Замкова, Н.Г. Динамика решетки ионных кристаллов в модели «дышащих» и поляризуемых ионов / Замкова Н. Г., Зиенко В. И. // ФТТ. 1998. — Т. 40. -Вып. 2. — С. 350.
- Жданов, В.А. Уравнения состояния хлористого натрия / Жданов В. А., Поляков В. В. // ФТТ. 1973. — Т. 15. -№ 11. — С. 3439.
- Жданов, В.А. Уравнения состояния ионных кристаллов / Жданов В. А., Поляков В. В. // ФТТ. 1975. — Т. 17. — № 9. — С. 2800.
- Гомбаш П. Статистическая теория атома./ Гомбаш П. // М.: ИЛ, 1951. 326 с.
- Бацанов, С.С. Изменение природы химической связи при сжатии кристаллов / Бацанов С. С Л Журнал структурной химии. — 2005. —Т. 46. — № 2. — С. 314−322.
- Карпенко С. В Расчет давления металлизации массивных и наноразмерныхщелочно-галоидных кристаллов / Карпенко C.B., Мамчуев М. О. // Труды Международного симпозиума «ОМА 10». Ростов-на-Дону, 2007. С. 125 -128.
- Анисимов, С.И. Применение мощных лазеров для исследования вещества при сверхвысоких давлениях / Анисимов С. И., Прохоров А.м., Фортов В. Е. // УФН. 1984. — Т. 142. -№ 3. — С. 395−435.
- Киттель Ч. Введение в физику твердого тела./ Киттель Ч. // Изда-тво: Наука, 1978 С. 789
- Spetzler, Н. The temperature and pressure variation of elastic constants of some alkali halides / Spetzler H., Sammis C.G., O’Connell R.G. II J. Phys. Chem. Sol.- 1972.-V. 33.-P. 1727.
- Huntington H.B. The Elastic Constants of alcali halides in B1 modification / Huntington H.B. // Solid State Phys. — 1958. — V. 7. — P. 213.
- Blacman, M. Elastic Constants of the ionic crystals / Blacman M. // Proc. Phys. Soc. bond. 1957. — V. B70. — P. 827.
- Spetzler, H. The temperature and pressure variation of elastic constants of some alkali halides / Spetzler H., Sammis C.G., O’Connell R.G. И J. Phys. Chem. Sol.- 1972.-V. 33.-P. 1727.
- Tosi, M.P. Local densiti formalism approach to cohesive properties of solids / Tosi M.P. // Solid State Phys. 1964. -V. 6.-№ l.-P. 144.
- Карпенко C.B. Расчет характеристик В1 В2 фазового перехода в щелоч-но-галоидных кристаллах / Карпенко C.B., Винокурский Д. Л., Темроков А. И. II Материаловедение. — 2001. — № 5. — С. 8−11.
- Дж.Най. Физические свойства кристаллов. / Дж. Най // Издат. Иное, литер. Москва. 1960. С. 195.
- Морохов, И.Д. Структура и свойства малых металлических частиц / Моро-хов И.Д., Петинов В. И., Трусов Л. И., Петрунин В. Ф. // УФН. 1981. — Т. 133.-С. 653−679.
- Иванов, A.C. Структурное натяжение и фазовые превращения в малых частицах / Иванов A.C., Любов БЛ. // Поверхность. 1983. — № 9. — С. 104 109.
- Петров Ю.И. Кластеры и малые частицы. / Петров Ю. И. // М.: Наука. 1986. 366 с.
- Marke, L.D. Particle size effect of Wulff constructions / Marke L.D. // Surf. Sei. 1985.- V. 150.-P. 358−361.
- Темроков А.И. Поверхностное напряжение и поверхностное натяжение твердых тел /Темроков А.И., Задумкин С. Н. // Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов твердых тел. Киев. 1972. С. 151.
- Шебзухов A.A. Исследование поверхностей и границ раздела в металлах и сплавах. / Шебзухов A.A. // Дисс. доктора физ. мат. наук. Черноголовка. 1984. 234 с.
- Темроков А.И. Температурная зависимость поверхностного натяжения твердых тел / Темроков А. И. // Физика межфазных энергий. Нальчик. 1980. С. 68.
- Berman, J.J. Surface energy of solids / Berman J.J. // Phys. Stat. Sol. (B). 1965. -V. 10. -№ 3. — P. 3−7.
- Русанов А.И. К термодинамике деформируемых твердых поверхностей / Русанов А. И. // Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ. 1980. С. 240.
- Benson, G.G. Surface tension of the 100 face of alkali halide crystals / Benson G.G., Yun K.S. II J. Chem. Phys. 1965. — V. 42. -№ 9. — P. 3085−3091.
- Задумкин, C.H. Простой метод расчета поверхностной энергии и поверхностного натяжения ионных кристаллов / Задумкин С. Н., Темроков А. И. // Известия ВУЗов. Физика. 1968. — № 9. — С. 40−51
- Мамчуев M.O. О возможной связи между оптическим пробоем и металлизацией предельно чистых прозрачных диэлектриков / Мамчуев М.О.// Инженерная физика. 2009. — № 7. — С. 8 — 13.
- Mamchuev М.О. Optical breakdown of alkali halide crystals / Mamchuev M.O. // Book of Abstracts of the XXV Interaction Conference «Equations of State for Matter». Chernogolovka: IPCP RAS. 2010. — P. 123 — 124.
- Магомедов, M.H. О барической фрагментации кристаллов/М:Н. Магомедов // ФТТ. 2003. — Т. 45. — Вып. 5. — С. 907−909
- Bridgmen, P.W. Recent Work in the Field of High Pressures / P.W. Bridgmen // Reviews of Modern Physics. 1946. — V.18. -№ 1. — P. 1−123.
- Бриджмен, П.В. Новейшие работы в области высоких давлений / Брид-жмен. П.В.// М.: ИЛ, 1948. С. 300.
- Самсонов В.М. Может ли поверностное натяжение быть отрицательны./ Самсонов В. М. // Физико-Химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Межвузовский сборник научных трудов. Тверь 2010. С. 148.
- Темроков А.И. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение твердых тел. / Темроков А. И. //Дисс. доктора физ.-мат: наук. Нальчик, 1982. С. 239.
- Карпенко С. В. О возможности смены знака поверхностной энергии ионных диэлектриков при высоких давлениях / Карпенко С. В., Савинцев А. П., Темроков А. И. // Доклады РАН. 2005. Т. 404. № 3. С. 333−335.
- Карпенко C.B. Расчет критических давлений структурных фазовых переходов в галоидах щелочных металлов/ Карпенко C.B., Винокурский Д. Л., Темроков А. И. // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2001. № 3. С. 39−45.
- Мамчуев М.О. Расчет когезионных характеристик кристаллов инертных газов в рамках метода функционала плотности./ Мамчуев М. О. // Материалы- северо-кавказского научного семинара «Мир физики и компьютерные технологий», г. Карачаевск, 9−11 декабря 2010.