Симетрія РЗМ. Парадокс Ce і його сплавів. Квантова теорія. I. Ce
О. І. Міцек, В. М. Пушкар
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 29.01.2015. Завантажити: PDF
Методом багатоелектронних операторних спінорів (БЕОС) розраховується симетрія рідкісноземельних металів (РЗМ) разом із «парадоксом» ГЦК-Ce. Спінові й орбітальні фактори БЕОС з віссю [0001] квантування кутового моменту $J$ відповідальні за гексагональну деформацію $\Delta(c/a) \propto J^{2}$. Непрямий ковалентний $4f—4f$-зв’язок через зонні ферміони додає енергію зв’язку $E_{4f} \propto n_{f}$. Ковалентна колективізація $n_{f} = 2$ для Ce($4f^{2}$) занулює $J \rightarrow 0$ і дає $\Delta(c/a) = 0$. В РЗМ-Ce виникає нестабільність $4f$-оболонки, що сприяє появі $5d$-станів з амплітудою $\xi_{d}(T)$. Ковалентний зв’язок $\Gamma^{dd}(k)$ (в методі БЕОС) з’являється як результат флюктуацій хемічних зв’язків (ФХЗ) за температури $T > T_{+}$ у формі стрибка $\xi_{d} (T > T_{+})$. Гістерезу $\alpha-\gamma$-переходу ГЦК—ГЦК зумовлено зонно-ковалентним зв’язком $\gamma_{b-c}$. Її максимальна ширина $\Delta T_{h} \propto \gamma_{b-c}^{2/3}$ визначає стрибки об’єму $\Delta \omega(T_{+})$, ентропії $\Delta S(T_{+})$, електроопору (ЕО) $\Delta R(T_{+})$ тощо. Зокрема, стрибок ЕО $\Delta R(T_{+}) \propto \Delta T_{h}$. Результатами розрахунків проінтерпретовано експериментальні дані.
Ключові слова: гексагональні спотворення РЗМ, ГЦК–ГЦК-перехід Ce, флуктуації хімічних зв’язків, $4f$–$5d$-перехід, стрибок об’єму, стрибок ентропії, стрибок амплітуди хвильової функції.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i04/0433.html
PACS: 61.50.Ks, 71.20.Eh, 72.15.Eb, 75.10.Dg, 75.30.Et, 75.30.Kz, 75.30.Mb