Введение к работе
Актуальность теми. Последние достижения практического мате риаловедения наглядно демонстрируют, что ванную роль в формировании свойств реальних материалов играют конфигурационный и топологический аспекты размещения в пространстве образующих твердое тело физических объектов системы. Возішкновениа или разрушение дальнего порядка (атомного, магнитного и т.д.) во многих случаях приводит к кардинальному изменению поведения твердого тела (включая и фазовые переходы различного типа), что оказывается особенно важным при работе материалов в экстремальных и особых условиях. В понимании природы этой связи важное места занимает изучение электронной подсистемы. Анализ свойств твердых тел с позиций электронной теории невозможно без комплексного подхода к поиску закономерностей, устанавливающих связь между особенностями поведения электронной подсистемы и физическими свойствами реальных материалов в различных условиях.
Анализ литературы показывает, что электронная теория частично
упорядоченных систем к настоящему времени находится еще в стадии
формирования. Отсутствие последовательной и надежно обоснованной
теории, эффективных, методов и недостаточное количество детальных
расчетов электронной структуры (ЭС) таких материалов приводит к
трудностям а интерпретации как самих электронных спектров, так и
физических свойств. ' ;
В связи с этим проблема создания и развития методов расчета ЭС частично уїюрядочешшх твердых тел является весьма актуальной.
Характеристика проблеиы и цель работы. В настоящее время достаточно полно разработана электронная теория частично упорядоченных систем в приближении сильной связи. Полученные здбеь результаты позволили установить ряд общих закономэрностей, открыли широкие перспективы для развития представлений о микроскопических механизмах формирования ванных физических свойств реальных материалов. Однако, в настоящее время, когда основное внимание- уделяется исследованию свойств конкретных материалов, такой полуфэноменологи-ческий путь развития ужа не удовлетворяет современным потребностям практического материаловедения.
Применение теории многократного рассеяния (ТМР) в последние годы дало принцигшальную возможность решения проблемы определения ЭС для частично упорядоченных сложных систем из "пэрвцх принципов". Однако, практическая реализация разработашшх методов
- A -
в полном объеме наталкивается на серьезные трудности вычислительного характера. К настоящему времени удалолсь выполнить расчеты ЭС лишь для частично упорядоченных сплавов замещения с простой кристаллической структурой.
Это обстоятельство накладывает серьезные ограничения на развитие электронной теории реальных систем, проведение исследований для частично упорядоченных сплавов замещения и внедрения со сложной кристаллической решеткой.
Линеаризация существующих методов для расчетов ЭС идеальных кристаллов и полностью неупорядоченных сплавов открывают широкие перспективы создания ^Ефективних методов определения ЭС реальных систем.
В свете вышеизложенного, основной целью диссертационной работы является разработка основанного на ТИР эффективного линейного метода расчета ЭС сплавов с произвольной степенью дальнего порядка. Применение метода к расчету ЭС сплавов.
Научная новизна. В диссертационной работе впервые получены следующие результаты:
проведено обобщение линейного метода средней Т-матршш в приближении атомных сфзр на случай сплавов с произвольной степенью дальнего атошюго порядка:
выполнены детальные расчеты и проведен анализ ЗС сплава N1-25 ат.% Ша в различных состояниях атошюго и магнитного упо-ядочения;
предложена модель формирования магнитного состояния сплавов Nl-Mn в окрестности критической для ферромагнетизма концентрации.
Научная и практическая ценность работы заключается в следующем:
предложенный метод позволяет без существенной потери точности сократить объем вычислений при определении одноэлектронных спектров частично упорядоченных сплавов замещения и внедрегая вне зависимости от различия в атомных свойствах компонентов;
полученные результаты дают возможность уточнить микроскопические механизм! формирования физических свойств сплавов переходных металлов через анчлиз ЭС в различных состояниях атошюго и магнитного упорядочения;
- установлена корреляция в наблюдаемом поведении удельного
электросопротивления сплава 111-4 ат.% Ш при разупорядочении со
степенью затухания одяоэлоктронпых состояний при энергии Ферми;
предложенная модель формирования магнитной структуры в упорядочивающихся сплавах Зй-металлов может бить использована ь целях направленного создания новых материалов и оценки их работоспособности в заданных, особенно критических, условиях;
практическую ценность представляют алгоритмы и программное обеспечение расчетов ЭС металлов и сплавов.
Основные положения, выносише на защиту.
1. Линейный метод расчета электронной структуры частично упо
рядоченных сплавов с произвольным числом компонентов.
-
Результаты детальных расчетов электронной структуры час тично упорядоченного сплава N1-25 ат.% Мп в различных состояниях атомного и магнитного упорядочения.
-
Модельные представления о физической природе возникновения особенностей в кинетических и магнитных свойствах сплавов Н1-Мп при атомном разупорядочении.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на IV школе "Теоретическое исследование энергетических спектров электронов и теория фаз в сплавах" (Томск, 1934),Второй. всесоюзной конференции по квантовой химии твердого тела (Лиелупе, 1985), 17-й всесоюзной конференции по магнитным явлениям (Донецк, 1985), школе-сешнаре "Электронное строение и метода расчета физических свойств кристаллов (Воронеж,1986), международной конференции "Физика переходных металлов" (Киев, СССР, 1988), Всесоюзном' семинаре "Теория электронного строения и физические свойства тугоплавких соединений и металлов" (Наманган, Узбекистан, 1991), Всесоюзном совещании "Методы расчета энергетической структуры- и физических свойств кристаллов" (Киев, Украина, 1991), Шестом всероссийском координационном совэщаении вузов по физике магнитных материалов (Иркутск, 1992), 1-м международном семинаре "Металл-вот дород-92" (Донецк, Украина, 1992).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 статей и одна монография.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Она содержит 19 рисунков, 3 таблицы, список литература из 128 наименований. Объем диссертации 120 страниц.
