Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Куземский Александр Леонидович

Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах
<
Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Куземский Александр Леонидович. Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах : ил РГБ ОД 71:85-1/333

Содержание к диссертации

§1. ПРЕДИСЛОВИЕ б

Глава I. КОЛЛЕКТИВИЗИРОВАННОЕ И ЛОКАЛИЗОВАННОЕ ОПИСА НИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В ПЕРЕХОДНЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛАХ И ИХ СОЕДИНЕНИЯХ 20

§ 2. Приближение сильной связи и функции Ванъе 20

§ 3. Модели магнетизма 24

§ 4. Модельные гамильтонианы .31

4.1. Гамильтониан Хаббарда 31

4.2. Гамильтониан Андерсона 31

4.3. Гамильтониан РККИ взаимодействия 32

4.4. Гамильтониан модифицированной модели Шубина-Вонсовского-Зенера 33

4.5. Гамильтониан d-f обменной модели магнитного полупроводника 33

§ 5. Адэкватность модельного описания 33

Глава 2. САМОСОГЛАСОВАННАЯ ИНТЕРПОЛЯЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОРРЕЛЯЦИИ В ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛАХ И ИХ СОЕДИНЕНИЯХ 36

§ 6. Квантовостатистическое описание корреляцион ных эффектов 36

§ 7. Двухвременные функции Грина и неприводимые функции Грина 45

§ 8. Самосогласованная теория электронной корреляции в модели Хаббарда. Зонный предел 54

§ 9. Самосогласованная теория электронной корреляции в модели Хаббарда. Атомный предел 65

§ 10. Одночастичный электронный спектр модели Андерсона с учетом кулоновской корреляции 79

§ II. Одночастичные свойства модели Хаббарда с гибридизацией и периодической модели Андерсо на 83

§ 12. Самосогласованная теория электронной корреля ции в d- -^ обменной модели 87

§ 13. Плотность одночастичных состояний и электрон ная теплоемкость 92

Глава 3. САМОСОГЛАСОВАННАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТР0Н-Ф0Н0НН0Г0 ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И СВЕРХПРОВОДИМОСТИ В ПЕРЕХОД НЫХ МЕТАЛЛАХ И ИХ СОЕДИНЕНИЯХ 96

§ 14. Электрон-фононное взаимодействие в металлах 96

§ 15. Модифицированное приближение сильной связи для переходных металлов 101

§ 16. Гамильтониан Барисича-Лаббе-Фриделя НО

§ 17. Самосогласованная теория электрон-фононного взаимодействия в переходных металлах ИЗ

§ 18. Самосогласованная теория электрон-фононного взаимодействия в соединениях переходных ме таллов 122

§ 19. Уравнения сверхпроводимости для переходных металлов в представлении Ванье и представле нии Блоха 128

§ 20. Электрон-фононная спектральная функция. Чис ленный расчет для пяти переходных металлов с ОЦК решеткой 139

§ 21. Обсуждение результатов и анализ адэкватности модели БЛФ 146

Глава 4. САМОСОГЛАСОВАННОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ КОРРЕЛЯЦИИ, ЭЛЕКТРОН-ФОНОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И СВЕРХПРОВОДИМОСТИ В РАЗУПОРЯДОЧЕННЫХ СПЛАВАХ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ 152

§ 22. Модель Хаббарда со случайными параметрами и проблемы теории бинарных сплавов 152

§ 23. Самосогласованная теория электронной корреля ции в разупорядоченных бинарных сплавах пере ходных металлов 160

§ 24. Гамильтониан электрон-фононного взаимодействия в разупорядоченных сплавах переходных металлов 165

§ 25. Самосогласованная теория электрон-фононного взаимодействия в разупорядоченных сплавах пе реходных металлов 168

§ 26. Уравнения сверхпроводимости в приближении сильной связи для разупорядоченных сплавов переходных металлов 179

Глава 5. КИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ 198

§ 27. Электропроводность переходных металлов и а -электронные состояния 198

§ 28. Некоторые кинетические явления в сплавах 202

§ 29. Вычисление коэффициентов переноса в твердых телах с помощью обобщенных кинетических урав нений 207

§ 30. Электропроводность в модели переходного метал ла Барисича-Лаббе-Фриделя с несферической по верхностью Ферми. Низкие температуры 211

§ 31. Влияние электрон-фононного взаимодействия на электропроводность разупорядоченных сплавов переходных металлов 217

§ 32. Диффузия ядерного магнитного момента в разбав ленных сплавах 225

Глава б. РАССЕЯНИЕ МЕДЛЕННЫХ НЕЙТРОНОВ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПЕРЕХОДНЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, ИХ СПЛАВОВ И СОЕДИНЕНИЙ 236

§ 33. Локализованный и зонный характер магнитоактив- ных электронов в переходных металлах 236

§ 34. Роль d -электронных состояний в тяжелых редко земельных металлах, магнитных полупроводниках и разупорядоченных сплавах 240

§ 35. Спектр магнитных возбуждений переходных метал лов и рассеяние медленных нейтронов 244

§ 36. О возможности прямого наблюдения стонеровских возбуждений на высокопоточных реакторах типа ИБР-2 247

§ 37. Рассеяние медленных нейтронов в переходном ме талле. Роль S-Q гибридизации 252

§ 38. Неупругое рассеяние медленных нейтронов в тя желых редкоземельных металлах при учете зату хания магнитных возбуждений 256

§ 39. Вычисление затухания магнитных возбуждений в соединениях редкоземельных металлов со сложным квазичастичным спектром. Магнитные полупровод ники 266

§ 40. Рассеяние медленных нейтронов на спин-волновых возбуждениях в разупорядоченных ферромагнитных сплавах переходных металлов 269

§ 41. Спектр магнитных возбуждений и корреляционные эффекты 275

§ 42. В Ы В О Д Ы . 279

РИСУНКИ И ТАБЛИЦЫ 293

ЛИТЕРАТУРА 300 

Введение к работе

Диссертация посвящена исследованию корреляционных эффектов в системе сильносвязанных электронов в кристалле и разу-порядоченном сплаве. Изучение свойств систем с сильными межэлектронными корреляциями, сложным характером квазичастичных состояний и сильным потенциальным рассеянием является принципиально важной и актуальной проблемой теории конденсированного состояния вещества.

Корреляционные эффекты играют очень существенную роль в самых различных системах многих частиц - от космических объектов до атомных ядер. В последние десятилетия интенсивно развивались исследования, посвященные изучению неидеальных квантовых систем многих тел. Был разработан целый ряд эффективных методов расчета основных физических характеристик квантовых статистических систем, позволивших рассмотреть широкий круг различных приложений и частных случаев.

Весьма важную роль при описании слабо взаимодействующих многочастичных систем сыграло использование понятия элементарных возбуждений. В большом числе случаев использование представления об элементарных "возбуждениях позволяет полностью описать низколежащие возбужденные состояния многочастичной системы, составляющие ее квазичастичный спектр. Плодотворность этого подхода была показана еще в работе Н.Н.Боголюбова , который решил задачу об элементарных возбуждениях слабо неидеального бозе-газа с помощью метода приближенного вторичного квантования. Было показано, что на основании этой модели можно качественно объяснить явление сверхтекучести гелия.

Для учета парных корреляций в системах многих тел Н.Н.Боголюбовым/2 был предложен новый вариационный принцип, обобщающий вариационный метод среднего поля Хартри-Фока. Было показано, что для системы со взаимодействием минимум энергии ищется на расширенном классе волновых функций с учетом волновых функций пар частиц. Этот подход привел к построению последовательной микроскопической теории сверхпроводимости/5"6/ и позволил исследовать важные свойства атомных ядер » и целого ряда других систем.

В системах со слабым взаимодействием при низких температурах число элементарных возбуждений мало. Перенормированный квазичастичный спектр системы характеризуется слабым затуханием; возбуждения являются долгоживущими и слабо взаимодействуют друг с другом. Обычно изучались системы, в которых взаимодействие частиц не меняет коренным образом свойств системы. Теоретико-полевая формулировка многочастичных задач позволила дать изящные методы расчета квазичастичных спектров, использующие аппарат функций Грина.

Н.Н.Боголюбовым и С.В.Тябликовым были введены двухвре-менные температурные функции Грина, которые оказались весьма удобными и эффективными при изучении многих задач квантовой статистической механики и теории конденсированного состояния /9-15/ в частн0сти, для построения последовательной квантовой теории магнетизма на основе модели локализованных спинов Гей-зенберга/ - /. Модель Гейзенберга в основном применима к веществам, у которых энергия основного состояния отделена щелью конечной ширины от энергии возбужденных токовых состояний, т.е. к полупроводникам и изоляторам. Между тем, основные силь но магнитные вещества - никель, железо, кобальт - являются металлами, относящимися к переходной группе.

Квантовостатистическая теория переходных металлов и их соединений начала развиваться около двух десятилетий тому назад /I,16-25/ g основе традиционной физической картины металлического состояния лежало понятие о блоховских электронных волнах, но оставалось неясным, какую роль при этом играет межэлектронное взаимодействие. С другой стороны, развитие зонной теории магнетизма и исследования электронных фазовых переходов в соединениях переходных и редкоземельных металлов привели к пониманию фундаментальной роли электронной корреляции. При этом в целом ряде случаев межэлектронное взаимодействие является очень сильным и обычное зонное описание неприменимо 2-5 - Л

Особые свойства переходных металлов, их сплавов и соединений в значительной мере определяются доминирующей ролью Q -электронов. В отличие от простых металлов, где применимо приближение почти свободных электронов, волновые функции и -электронов сильно локализованы и, как правило, должны описываться в приближении сильной связи 20 .

Б настоящее время теория простых металлов, основанная на одночастичной зонной картине достигла весьма высокой степени совершенства (см. напр. - и ). В противоположность этому построение последовательной квантовостатистической теории магнитных, электрических и сверхпроводящих свойств переходных (и редкоземельных) металлов, их сплавов и соединений находится еще в начальной стадии. Многие интересные и важные вопросы остаются не объясненными. Особенно это относится к системам с сильными межэлектронными корреляциями и сложным характером электронных состояний, в которых происходят электронные фазовые переходы, такие как переходы диэлектрик - металл и переходы с изменением валентности. Многие явления в магнитных металлах также еще не нашли объяснения. Как подчеркивает Д.Канамори, это связано с тем, что "...в настоящее время нет надежных методов количественного описания эффектов межэлектронного кулоновского взаимодействия"/ . Это мнение совпадает с выводом С.У.Лавси и Дж.М.Лавлака: "Ключ к пониманию всех этих свойств лежит в правильном описании электронной корреляции в многозонных металлах"/32/. Специалист по теории магнетизма К.Иосида высказывается еще более категорически: "...вопрос о корреляции электронов в сложных электронных системах является началом и концом всех исследований по магнетизму"/33/.

Основная принципиальная цель зонных теорий магнетизма в настоящее время состоит в том, чтобы в рамках единого подхода описать явления, где проявляется локализованный характер маг-нитоактивных электронов и явления, где электроны ведут себя как коллективизированные, зонные. Это кажущееся несоответствие требует очень глубокого понимания соотношения между локализованным и зонным описанием электронных состояний в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях. В самое последнее время стало ясно, что эта проблема лежит в основе микроскопической теории переходов с изменением валентности/3 35/ и потому микроскопическая теория зонного магнетизма и проблема переменной валентности тесно связаны между собой.

Квантовостатистическая теория систем с сильной межэлектронной корреляцией в связи с исследованием переходных металлов, их сплавов и соединений начала интенсивно развиваться, когда удалось сформулировать на языке простых модельных гамильтонианов основные черты ранних полуфеноменологических теорий.

Модель Андерсона - 5 , формализовавшая теорию примесных уровней Фриделя и модель Хаббарда -5 ,39 , которая формализовала ранние теории Стонера, Мотта, Слетера, в равной степени подчеркивают роль межэлектронной корреляции. Гамильтониан Хаббар-да и гамильтониан Андерсона (который можно считать локальным вариантом гамильтониана Хаббарда) играют в настоящее время фундаментальную роль в электронной теории твердых тел. Как подчеркнул Э.Либ "0 , модель Хаббарда является "определенно первым кандидатом" для построения "более фундаментальной" квантовой теории магнетизма, чем "теория, основанная на модели Изинга".

Между тем, до сих пор, за исключением нескольких частных случаев , неизвестно основное состояние модели Хаббарда. Весьма сложной проблемой оказалось определение квазичастичного спектра модели в случае сильной межэлёктронной корреляции. Как точно отмечено Д.Канамори, в случае, когда речь идет "о металлическом состоянии с параметрами, близкими к критическим, когда металл превращается в диэлектрик , то "что касается возбужденных состояний таких кристаллов (особенно при низких температурах), то их определить очень СЛОЖНО" 5 .

Поэтому в отличие от квантовых систем многих тел со слабым взаимодействием - /, определение понятия элементарных возбуждений для сильносвязаниых электронов с сильной межэлектронной корреляцией весьма нетривиально и требует специального детального исследования . Это, в частности, стало ясно также в связи с исследованием систем,, испытывающих переходы с изменением валентности, когда межэлектронная корреляция очень велика /54-,55/ g реальных системах, к которым применяются модели Хаб барда и Андерсона, реализуются случаи сильной и слабой межэлектронной корреляции. Часто весьма важную роль играет электрон-решеточное взаимодействие. Поэтому требуется построение последовательной самосогласованной интерполяционной теории электронной корреляции в широком интервале значений характерных параметров модели, а также соответствующей теории электрон-фононно-го взаимодействия в различных предельных случаях.

Что касается электронной корреляции, то несмотря на разнообразие методов теории многих тел, применявшихся здесь, задача эта до сих пор не получила окончательного и удовлетворительного решения. Последовательное самосогласованное описание элек-трон-фононного взаимодействия в рамках модели Хаббарда вообще не проводилось. Поскольку в случае сильного кулоновского взаимодействия, обычные методы рассмотрения, учитывающие взаимодействие по теории возмущений, неприменимы, потребовалось создание принципиально нового, непертурбационного формализма, позволяющего эффективно вычислять спектр квазичастичных возбуждений с учетом затухания для подобных систем.

Вопрос о соотношении между коллективизированным и зонным описанием электронов в переходных и редкоземельных металлах и их соединениях тесно связан с другой фундаментальной проблемой, в которой до сих пор нет окончательной ясности. Речь идет об адекватности простой однозонной модели Хаббарда, в которой не учтено взаимодействие, отвечающее правилу Хунда и орбитальное вырождение, для описания магнитных свойств вещества и ряда других свойств. Поэтому большой интерес представляет изучение различных обобщений моделей Хаббарда и Андерсона. В ряде работ /A3 / нами было отмечено, что различие между моделями наиболее отчетливо проявляется при рассмотрении их динамических, а не статических характеристик. Поэтому особый интерес представляют реакции системы на внешние поля и спектры возбужденных квазичастичных состояний. Включение добавочных членов в модельные гамильтонианы Хаббарда и Андерсона приводит к сильному усложнению их квазичастичного спектра, за счет возникновения новых ветвей возбуждений, особенно в оптическом диапазоне. Последовательный расчет спектра таких квазичастичных возбуждений и их затухания представляет собой существенно нетривиальную задачу, не имевшую до сих пор полного решения в теории переходных и редкоземельных металлов и их соединений. Заметим, что модели Хаббарда, Андерсона, Q--f - обменная модель и др. широко применяются для описания широкого круга явлений в теории хемосорб-ции, поверхностного магнетизма, теории квантовой диффузии в-твердом Не5, описании движения вакансий в квантовых кристаллах и целом ряде других задач. Поэтому развитие последовательной теории корреляционных эффектов и динамических свойств указанных моделей представляет большой интерес и с этой точки зрения. С другой стороны, исследование вопроса о соотношении между локализованным и зонным описанием электронов требует рассмотрения реакции системы не только на внешнее магнитное, но и электрическое поля. В связи с этим принципиально важным является построение последовательной теории электропроводности переходных металлов в рамках модели сильносвязанных электронов. Еще более актуальным является изучение сверхпроводимости переходных металлов, поскольку, как известно, именно переходный металл ниобий (и соединения на его основе) обладает наиболее высокой температурой сверхпроводящего перехода.

Концентрированные бинарные неупорядоченные сплавы замещения переходных металлов характеризуются сильным потенциальным рассеянием, которое может быть эффективно описано в рамках приближения когерентного потенциала. Однако электрон-электронное рассеяние обычно удавалось описать только в приближении Хартри-Фока. Выход за рамки приближения Хартри-Фока представляет большие сложности Б современной электронной теории разупорядоченных сплавов и проводился только для ряда специальных случаев. Еще большие трудности представляет описание электрон-фононного взаимодействия в разупорядоченных сплавах, переходных металлов, микроскопическая теория которого до настоящего времени вообще отсутствовала. В свою очередь, это обусловливало трудность построения теории сильносвязанных сверхпроводящих сплавов переходных металлов в духе теории интегральных уравнений Элиашберга.

Исследование динамических свойств модельных гамильтонианов Хаббарда и Андерсона и ряда их обобщений представляет большой интерес с точки зрения исследования неупругого рассеяния медленных нейтронов в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях. При этом учет корреляционных эффектов оказывается весьма существенным, поскольку приводит к перенормировке спектра возбуждений и сказывается на целом ряде непосредственно наблюдаемых величин, например, таких как коэффициент спин-волновой жесткости, температурная зависимость затухания и др. В связи с появлением импульсных реакторов, обладающих достаточно высоким потоком в области больших передач энергии /56,57/ появляется возможность непосредственно изучить спектр квазичастичных возбуждений с учетом всех ветвей. Это, в свою очередь, позволит лучше судить об адекватности тех или иных микроскопических моделей и потому имеет принципиальный интерес для теории твердого тела.

Основные цели работы.

1. Построение последовательной микроскопической теории корреляционных эффектов в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях на основе специального варианта метода двухвременных температурных функций Грина Боголюбова-Тябликова. Изучение в едином подходе динамических свойств основных модельных гамильтонианов электронной теории твердого тела, описывающих систему сильносвязанных электронов, взаимодействующих между собой и с различными подсистемами твердого тела.

2. Описание в едином подходе магнитных, электрических и сверхпроводящих свойств переходных металлов, их сплавов и соединений, в котором по возможности полно учтен в явном виде резко выраженный d -зонный характер этой группы веществ.

3. Построение теории, устанавливающей общие закономерности влияния ряда дополнительных взаимодействий, важных в определенных классах веществ: электрон-решеточного взаимодействия, S-Q -гибридизации, косвенного обмена, сильного потенциального рассеяния, - на наблюдаемые характеристики и физические свойства системы.

4. Исследование проблемы соотношения между описанием электронов на языке локализованных и коллективизированных состояний и уточнение представлений о их природе и тех критериях, которые позволяют судить о степени локализации или делокализации.

Краткое содержание диссертации. Диссертационная работа состоит из шести глав. В первой главе кратко сформулированы основные положения приближения сильносвязанных электронов и модельного подхода для исследования электрических и магнитных свойств переходных (и редкоземельных) металлов и их соединений. Записа ны основные модельные гамильтонианы, исследуемые в настоящей работе. Первая глава является обзорной.

Во второй главе развита последовательная микроскопическая самосогласованная интерполяционная теория корреляционных эффектов в системах как с сильным, так и слабым межэлектронным взаимодействием. Вводится представление о неприводимых функциях Грина для ферми-систем и рассматривается применение этого метода для вычисления одночастичных электронных свойств модельных гамильтонианов, описанных в первой главе. Первые два параграфа в этой главе являются обзорными.

В третьей главе разработана теория влияния взаимодействия сильносвязанных электронов с колебаниями решетки на квазичастичные спектры электронов и фононов. Подход основан на использовании модифицированного приближения сильной связи Фрёлиха-Митры. Построена теория сверхпроводимости для сверхпроводников с сильной связью в локализованном базисе и проведен чисчленныи расчет электрон-фононнои спектральной функции для пяти переходных металлов. Первые два параграфа содержат постановку задачи и обзор; критический анализ модифицированного приближения сильной связи дан в заключительном параграфе к этой главе.

В четвертой главе теория, развитая во второй и третьей главах, обобщается на случай разупорядоченных сплавов переходных металлов. Используется модель Хаббарда со случайными параметрами. Сильное потенциальное рассеяние описывается в приближении когерентного потенциала. Построена самосогласованная теория электронной корреляции, микроскопическая теория электрон-фонон-ного взаимодействия и теория разупорядоченных сверхпроводящих сплавов с сильной связью. Вводный параграф к этой главе имеет обзорный характер.

Б пятой главе развита микроскопическая теория некоторых кинетических явлений в переходных металлах и сплавах. Установлены общие закономерности влияния электрон-фононного взаимодействия на электросопротивление переходных металлов и сплавов, в случае, когда электрон-электронное рассеяние является слабым. Построена последовательная теория продольной релаксации ядерного магнитного момента в разбавленном сплаве с учетом диффузионного барьера. Первые два параграфа в этой главе являются обзорными.

В шестой главе разработана теория ряда вопросов, связанных с рассеянием медленных нейтронов на магнитных возбуждениях в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях. Первые три параграфа содержат постановку задачи и обзор. Изучение магнитной динамики различных модельных гамильтонианов проведено в рамках метода двухвременных функций Грина. Проделанный анализ дает непосредственное представление о том, как именно формируется квазичастичный спектр в различных моделях, что позволяет дать конкретные рекомендации для экспериментального изучения. В последнем параграфе данной главы обсуждаются некоторые перспективные направления нейтронной спектроскопии. Главы 2-6 написаны на основе работ автора Л

В разделе "Выводы" перечислены основные результаты диссертации и кратко сформулированы возможные направления дальнейших исследований.

Научная новизна

- Использован формализм метода неприводимых функций Грина для построения последовательной микроскопической теории корреляционных эффектов в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях в связи с исследованием их магнитных, электрических и сверхпроводящих свойств.

- На основе этих представлений систематическим образом прослежена роль кулоновского межэлектронного взаимодействия, а также ряда дополнительных взаимодействий, важных в определенных классах веществ: электрон-решеточного взаимодействия, s c гибридизации, Q—{" - обмена и др. Последовательно подчеркивается и обсуждается резко выраженный d -зонный характер переходных (и ряда редкоземельных) металлов, их сплавов и соединений и связанные с этим характерные особенности их физических свойств.

- Разработана самосогласованная теория описания корреляционных эффектов в системе с сильным потенциальным рассеянием. Построена микроскопическая теория электрон-фононного взаимодействия и сверхпроводимости в разупорядоченных концентрированных бинарных сплавах переходных металлов.

- Изучены кинетические явления в рамках реалистической модели переходного, металла, с учетом сильносвязанного характера электронов переходного металла. Предложен микроскопический подход для описания влияния электрон-фононного взаимодействия на электросопротивление разупорядоченных сплавов переходных металлов. Показана эффективность метода обобщенных кинетических уравнений, получаемых в методе неравновесного статистического оператора, для описания релаксационных процессов в подсистеме ядерных магнитных моментов в разбавленных сплавах.

- Доказано, что изучение возбужденных состояний и реакций на внешние поля позволяет выяснить основные принципиальные особенности модельных гамильтонианов электронной теории твердого тела, что дает возможность уточнить адекватность модельных представлений и имеет важное значение для проблемы соотношения между описанием электронов на языке локализованных и коллективизированных состояний.

- Рассмотрение, проведенное в диссертации, позволяет с новой точки зрения осветить целый ряд основных теоретических проблем указанной группы веществ. При этом в диссертации также даны методы расчета целого ряда экспериментально наблюдаемых величин, для которых учет корреляционных эффектов является существенным. В частности, численно получены электрон-фононные спектральные функции (функции Элиашберга), наблюдаемые в туннельных экспериментах для пяти ОЦК переходных металлов: ниобия, ванадия, молибдена, тантала и вольфрама. Также изучен численно ряд характеристик неупорядоченных бинарных сплавов, в частности, зависимость коэффициента спин волновой жесткости от концентрации. Результаты, вошедшие в диссертацию, послужили основой дальнейшего развития теории, а также использовались для объяснения ряда проведенных экспериментов и для предложения постановки новых экспериментов на реакторе ИБР-2. К последним относится круг вопросов, связанных с возможностью прямого наблюдения одночастичных (стонеровских) возбуждений с помощью неупругого рассеяния медленных нейтронов.

Автор защищает:

1. Самосогласованную интерполяционную теорию корреляционных эффектов в переходных и редкоземельных металлах и их соединениях.

2. Самосогласованную теорию электрон-фононного взаимодействия и сверхпроводимости в переходных металлах и их соединениях.

3. Самосогласованную теорию электронной корреляции, электрон-фононного взаимодействия и сверхпроводимости в раз упорядоченных бинарных сплавах переходных металлов.

4-. Теорию электросопротивления в модели переходного металла Барисича-Лаббе-Фриделя с несферической поверхностью Ферми. Теорию влияния электрон-фононного взаимодействия на электропроводность разупорядоченных сплавов переходных металлов. Теорию продольной релаксации ядерного магнитного момента в слаборазба-вленных сплавах.

5. Теоретический анализ различных аспектов рассеяния медленных нейтронов в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях, в частности, системах со сложным квазичастичным спектром. Выяснение роли корреляционных эффектов и критерии адекватности микроскопических моделей.

Похожие диссертации на Микроскопическая теория корреляционных эффектов в переходных металлах и сплавах