Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы постоянно увеличивается доля пубикацппіі, посвященных актинидным системам. Это обстоятельство сязано с тем, что актиниды - последняя сложнейшая группа переходных элементов периодической системы, становление физики которой только начинается. С точки зрения пространственной протяжности частично заполненных 5f орбпталеп (ответственных за их магнетизм) эти элементы лежат на границе между 4Ґ и 3d переходными металами, следовательно между локализованным и коллективизированным магнетизмом. Для создания единого мнения о магнетизма металлов исследование предпочитает именно эти переходные области. Специфическое поведение легких актинидов (Тії, U, Pu), т.е. и не локализованное и не совсем подвижное поведение 5Г элементов, является причиной целого спектра пе совсем обычных явлении, таких как аномальные температурные зависимости обычных параметров материалов, наличие волн зарядпоіі и спиновой плотности, триплетная сверхпроводимость, тяжелые фермиевские жидкости и т.п.
Вторая причина повышенного интереса к актинидам тесно связана и с техпнкоіі. В современной атомной технике соединения урана прпмеяют в качестве основного источника ядерного топлива. Многообразие форм конечных и промежуточных соединений урана, высокие требования к качеству конечной продукции обусловливают сложность технологии урана,
Iі)
требующей в связи с этим глубоких теоретических, в частности, физико-химических обосновании.
Имеющиеся представления о механизме гигантской магнитной анизотопии и гигантской магнитной стрикции в соединениях урана недостаточно обоснованы.
Повышенный интерес к урану вызывает и перспектива получения новых стрпкционных материалов, новых магнитожестких и магпнтомягкнх материалов и т.д.
Поскольку пределы локализации и подвижности не достаточно отражают 5Г состояния легких актинидов, это делает довольно затруднителпым их теоретическое описание. Далее проблема .осложняется тем, что благодаря высоким скоростям электроны следует воспринимать как совершенно релятивистские. Схема L-S связи .здесь так же утрачивает свою действительность.. В следствии, этого спиново-полярпзоваппые зонные вычисления до настоящего времени превосходят возможности современной вычислительной техники.
, ..Особый интерес вызывают магнитные исследования халькогенидов и интермсталлндов, урана и тория, как класса полупроводниковых материалов, с точки зрения дальнейшего уточнения в них степени локализации 5Г электронов.
, .Экспериментальные исследования в широких интервалах
внешних условий и феноменологический подход для понимания
взаимосвязи состава, структуры и свойства актинидных веществ,
могут оказаться весьма эффективными при решении указанных
задач. .: . .
Цель работы. Экспериментальное и комплексное иесдованпе
магнитных и механических свойств халькогенидов и пниктидов
урана в широком температурном интервале 4.2 - 500 К и в
магнитных полях до !3() кэ для выяснения механизмов гигантской
магнитной анизотропии и гигантской спонтанной
магннтострнкппп в урановых соединениях, выделение преобладающего вида обменного взаимодействия в изученных системах. Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
- предложен механизм возникновения гигантской магнитной
анизотропии в мопохалькогеппдах и мопоннпктидах урана;
предложен механизм возникновения гигантской спонтанной магпитострикции в ферромагнитных полупроводниковых соединениях урана;
выделены различные механизмы обмена в изоструктуриых полупроводниковых соединениях урана.
Практический ценность работы. Ыа основе проведенных в работе фундаментальных исследований получены и изучены.материалы с гигантской магпптострикиїїеі'і, содержащие актинидные ионы, перспектвпые для применения их в адаптивной оптике и в качестве прецизионных двигателей устройств перемещения для специального оборудования при низких температурах. Лтшробацпя работы. Материалы исследования автора представлены, доложены и обсуждены на _ следующих конференциях и семинарах: Республиканские научно-технические конференции , (г.Тбилиси, 1993-1995), научный, семинар
радиохимической проблемной лаборатории (ГТУ, г.Тбилиси, 1992, 1993, 1995), научный семинар департамента физики (ГТУ, 1998). Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 5 работах, список которых сопровождает автореферат. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и списка цитированной литературы, содержит страниц, 21 рисунков и 5таблпц.