Введение к работе
Актуальность теки. Интерес к изучению свойств
поверхностей кристаллов связан с тем, что на практике всегда
приходится иметь дело с кристаллами конечных размеров, переход
к которым от бесконечных кристаллов требует образования
внешней поверхности. Кроме того, поверхность кристалла по
геометрическим и энергетическим причинам является активной
зоной. На поверхности кристалла осуществляются такие явления~
как рост и плавление кристалла, адсорбция внешних атомов и их
диффузия вглубь кристалла; а также на ,' поверхности кристалла
происходит химическое взаимодействие кристалла с веществом
окружающей среды: травление, окисление, коррозия и т.п.
Большое влияние поверхностных эффектов сказывается на
свойствах тонких пленок и слоев. ї .
Это далеко не полный перечень явлений, происходящих на поверхностях кристаллов и играющих важную роль в современной науке и технике.
В последние два десятилетия, благодаря повышенным возможностям экспериментального изучения поверхностей кристаллов и появлению все более новых областей применения поверхностных явлений (таких как физика ультрадисперсних систем, микроэлектроника,...) особенно возрос этот интерес.
Свойства поверхностей кристаллов определяются особенностями колебаний атомов вблизи них. Как правило эти| колебания ангармоничны. Наличие поверхности /нарушает периодичность кристалла и затрудняет учет ангармонизма.Поэтому' разработка методов, позволяющих с единых позиций рассчитать структурные,динамические и термодинамические свойства кристал-., лов с учетом ангармонизма остается актуальной.,Важность таких расчетов для кристаллов с простой кубической решеткой (ПК-кристаллов) объясняется тем, что существует вещество о ПК-решеткой (низкотемпературная модификация полония при Т < ЗС9К) и ПК-решетки входят в кристаллы многих химических соединений в качестве подрешеток.
Цель работы. Применение коррелированного несимметризо-ванного метода самосогласованного поля (КНСП) к исследованию свойств поверхностей ангармонических кристаллов с простой кУ-
' '" . Ж,
бической решеткой:
1. Получение выражений : для релаксации решетки,
среднеквадратичных смещений и моментов одночастичных
шютностей вероятности третьего и.четвертого порядков для трех
сингулярных поверхностей ПК-кристаллов со взаимодействием
ближайших соседей.
2. Вычисление термодинамических функций сингулярных
поверхностей ангармонических ПК-кристаллов.
3. Нахождение свойства несингулярных и вицинальных
-'-'. поверхностей (okl).
4. Рассмотрение примеров несингулярных поверхностей.
5. Установление зависимости термодинамических свойств
поверхностей (okl) от их ориентации.
6. Численные оценки полученных результатов для потенциала
Морзе.
Научная новизна. В диссертации впервые с единой точки зрения на базе КНСП-метода исследованы структурные, динамические и термодинамические свойства поверхностей ангармонических кристаллов с ПК-решеткой:
; - изучены релаксация и динамика решетки вблизи трех сингулярных поверхностей в случае слабого энгармонизма; ; ; - получены термодинамические функции этих поверхностей; 1 - исследованы свойства вицинальных и несингулярных поверхностей (Okl)',
найдена зависимость термодинамических свойств поверхности (okl) от ее ориентации.
Научная и практическая ценность. В .данной работе были
сдэланы численные оценки для потенциала Морзе. Полученные
результаты применимы также к кристаллам с любым попарно-адди
тивным потенциалом межатомного взаимодействия. Поэтому эти
результаты могут быть использованы для расчетов поверхност
ных свойств реальных кристаллов с ПК-решеткой (низкотемпера
турной модификации Ро.). Для этого необходимо использовать
реалистический межатомный потенциал и учесть взаимодействие
с неближайшими соседями. ,
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на:
- xxvil - XXIX научных конференциях факультета
физико-математических и естественных наук РУДН (1991-1993-г.г.)
XVI национальной встрече по физике конденсированной материи в городе Кашамбу (Ccxambu-Braatl-1993);
научном семинаре кафедры теоретической физики РУДН (І99І-І993 г.г.). .
Публикации. Основные результаты, изложенные в диссертации, опубликованы в пяти научных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 124 наименований и приложений. Ее общий объем 202 стр. мал.текста,, включая 27 рис., 14; стр. библиографии и 16 стр. приложений.
