Фазовые диаграммы урана и его соединений. I. Дестабилизация оболочек иона в металле. Квантовая теория
А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
Получена: 06.08.2018. Скачать: PDF
Методом многоэлектронных операторных спиноров рассчитывается металлический U. Атомная фазовая диаграмма сопровождается разделением 5$f$-оболочки на $e_{\textrm{g}}$ (5$f^1$) и $t_{2\textrm{g}}$ (5$f^2$) подоболочки. Гибридизация 5$f$–6$d$ и 5$f$–7$s$ оболочек обнуляет спиновый момент ($\textbf{S}_{\textbf{r}}$ = 0). Дестабилизация электронной структуры иона U связывается с гибридизацией 5$f$–6$d$. Перескоки «внешних» 5$f^1$-электронов на 6$d$-уровень за счёт возбуждений флуктуаций химических (ковалентных) связей (ФХС) с ростом температуры $T$ приводят к $\alpha$–$\beta$-переходу ($T$ → $T_{\textrm{k1}}$). Далее рост плотности ФХС возбуждает 5$f^2$–6$d$-гибридизацию и $\beta$–$\gamma$-переход при $T$ → $T_{\textrm{k2}}$ > $T_{\textrm{k1}}$. Гистерезис каждого перехода обусловлен ковалентно-зонными связями. Переходные скачки объёма $\Delta V_{1,2}$ определяются неоднородностью $\Gamma_{dd}(\textbf{r} – \textbf{R})$ ковалентных связей ионов урана в узлах $\textbf{r}$ и $\textbf{R}$. Локальность углового момента $\textbf{L}_{\textbf{r}}$ не позволяет проявляться магнетизму металлического урана. Но включение спин-орбитальных связей ионов урана с 3$d$-ионами влияет на магнитную жёсткость сплавов типа U–Co, что и наблюдается экспериментально.
Ключевые слова: флуктуации химических связей (ФХС), дестабилизация 5$f$-оболочки и фазовые переходы, группы Галуа.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i03/0279.html
PACS: 61.50.Ks, 71.10.-w, 71.20.Gj, 71.30.+h, 75.10.Dg, 75.30.Et, 75.30.Mb