Анотація до роботи:

Павлов Є.В. Розрахунок потенціалу міжатомної взаємодії і міжатомних кореляцій в кристалах з застосуванням псевдопотенціалів.-Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07.— фізика твердого тіла.-Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2004.

Дисертацію присвячено розвитку електронної теорії опису міжатомних кореляцій нижче температури фазового переходу порядок-безлад. При цьому приділена увага опису міжатомної взаємодії, яка є визначальним фактором процесу впорядкування сплаву. Для опису впорядкування сплаву нижче критичної температури в дисертації запропоновано ввести набір параметрів парних кореляцій одночасно з введенням параметру дальнього порядку. Розв’язано систему аналітичних рівнянь для рівноважних значень введеного набору параметрів впорядкування в залежності від температури, концентрації, і міжатомної взаємодії компонент сплаву, що впорядковується. Отримано поверхні залежностей рівноважних значень параметрів парних кореляцій від концентрації і температури до третьої координаційної сфери включно.

Використовуючи отриману залежність енергії впорядкування від відстані, для сплаву Ni_0.89Cr_0.11, розраховано значення набору параметрів близького порядку і показано, що внесок багаточасткових кореляцій в сплаві Ni_0.89Cr_0.11 незначний. Використовуючи набір параметрів парних кореляцій і параметр дальнього порядку, отримано температурні залежності рівноважних значень параметра близького порядку на першій координаційній сфері одночасно з температурною залежністю параметра дальнього порядку. Теоретично показано, що в сплаві Ni_0.89Cr_0.11 можливо існування впорядкованої структури Ni₂Cr до області температур нижче 700К.

В дисертації застосовано результати розрахунків ефективної міжатомної взаємодії для оцінки енергетичних бар’єрів між структурами YBa₂Cu₃O₆ і YBa₂Cu₃O₇ , а також кубічною і гексагональною модифікаціями карбіду кремнію. Ефективна парна міжатомна взаємодія для кремнію, вуглецю та кисню розраховувалася з застосуванням нормозберігаючих псевдопотенціалів Башлета-Хамана-Шлютера.

1. З використанням модельних та нормозберігаючих псевдопотенціалів розвинуто метод розрахунку ефективного парного псевдопотенціалу міжатомної взаємодії в металевих та ковалентних кристалах. Для розрахунку ефективної парної взаємодії в кристалах з неметалевим зв’язком використовувалися нормозберігаючі псевдопотенціали, що дозволило напівкількісно розраховувати структурно пов’язані енергетичні розбіжності кристалів політипних модифікацій (a- і b-) карбіду кремнію та вільної енергії надпровідної кераміки типу YBa₂Cu₃O_7-d для різних значень d.

2. Розрахунок ефективної парної взаємодії в металевих кристалах ґрунтувався на використанні модельних псевдопотенціалів, що дозволило провести розрахунок енергії впорядкування сплаву Ni_0.89Cr_0.11. Здійснений на основі отриманої ефективної взаємодії розрахунок параметрів близького порядку в сплаві Ni_0.89Cr_0.11 свідчить про незначний внесок багаточасткових кореляцій. Розрахунок параметрів парних кореляцій і дальнього порядку в сплаві Ni_0.89Cr_0.11 свідчить про можливість існування впорядкованої структури Ni₂Cr.

3. Показано, що впорядкування сплаву нижче температури фазового переходу порядок-безлад можливо описати за допомогою набору параметрів парних кореляцій на близьких відстанях, і врахувати внесок багаточасткових кореляцій шляхом введення параметру дальнього порядку. Останнє дозволяє значно спростити чисельні розрахунки в порівнянні з традиційними підходами.

4. Отримано та побудовано загальний вигляд поверхні рівноважних значень параметру ближнього порядку для ОЦК та ГЦК ґраток, до третьої координаційної сфери включно. Аналітичний розв’язок системи рівнянь для рівноважних значень параметрів порядку дозволяє кількісно встановити температурну та концентраційну залежність параметрів близького та параметру дальнього порядку для конкретного сплаву, що впорядковується.

5. За допомогою розрахованих значень ефективного парного потенціалу проведено напівкількісний аналіз внеску кисневого впорядкування у вільну енергію кристалів YBa₂Cu₃O_7-d при різних значеннях d, а також здійснено розрахунки енергій граток для двох політипних модифікацій (a- і b-) кристалів карбіду кремнію. Отримані результати дозволяють зробити висновок про можливість застосування нормозберігаючих псевдопотенціалів для розрахунку енергетичних характеристик, що пов’язані з кристалічною структурою.

Публікації автора:

1. Е.V.Pavlov, V.A.Makara, S.P.Repetsky Calculation of energy differences for polytipic silicon carbide modifications using the Bashelet-Hamann-Shluter pseudo-potentials //Functional Materials.- 2003.-V.10, No.3.- P.439-443.

2. TH-2002 International Conference on Theoretical Physics, UNESCO, Paris, 22-27July 2002, Book of abstracts, p.269

3. 3-th International Conference Optic and Hight Tecnology Material Science, Kyiv, Ukraine, October 2002, Scientific works, p.183

4. Павлов Е.В., Репецький С.П., Макара В.А. Вихід за рамки наближення середнього поля при обчисленні міжатомних парних кореляцій з перших принципів // Вісник Київського Університету. –2001.- №2, C.482-486

5. Е.В.Павлов, C.П.Репецький, Т.Д. Шатній, В.А Макара Температурна та концентраційна залежність дальнього упорядкування вдалині від точки фазового переходу в сплавах із ГЦК структурою //Вісник Київського Університету. - 2001.- №1.- C.472-477

6. C.П.Репецький, В.А.Макара, Е.В.Павлов Розрахунок енергії парної міжатомної взаємодії з застосуванням першопринципових електрон-іонних псевдопотенціалів Башлета-Хамана-Шлютера //Металлофізика та новітні технології. - 1999.-Т.21,№11.- С.44-49

7. С.П.Репецький, В.А.Макара, Є.В.Павлов Метод дослідження параметрів міжатомних кореляцій з застосуванням першопринципових електрон-іоних псевдопотенціалів Башлета-Хамана-Шлютера //Вісник Київського Університету. - 1998,вип.№4, с.349-355

Анотації