Фазові діаграми урану та його сполук. I. Дестабілізація оболонок йона в металі. Квантова теорія
О. І. Міцек, В. М. Пушкар
Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 06.08.2018. Завантажити: PDF
Методом багатоелектронних операторних спінорів розраховується металічний U. Атомна фазова діаграма супроводжується розділенням 5$f$-оболонки на $e_{\textrm{g}}$ (5$f^1$) і $t_{2\textrm{g}}$ (5$f^2$) підоболонки. Гібридизація 5$f$–6$d$ і 5$f$–7$s$ оболонок зануляє спіновий момент ($\textbf{S}_{\textbf{r}}$ = 0). Дестабілізація електронної структури іона U пов’язується з гібридизацією 5$f$–6$d$. Перескоки «зовнішніх» 5$f^1$-електронів на 6$d$-рівень за рахунок збудження флуктуацій хімічних (ковалентних) зв’язків (ФХЗ) з ростом температури $T$ приводять до $\alpha$–$\beta$-переходу ($T$ → $T_{\textrm{k1}}$). Далі ріст густини ФХЗ збуджує 5$f^2$–6$d$-гібридизацію і $\beta$–$\gamma$-перехід при $T$ → $T_{\textrm{k2}}$ > $T_{\textrm{k1}}$. Гістерезис кожного переходу зумовлено ковалентно-зонними зв’язками. Перехідні стрибки об’єму $\Delta V_{1,2}$ визначаються неоднорідністю $\Gamma_{dd}(\textbf{r} – \textbf{R})$ ковалентних зв’язків іонів урану у вузлах $\textbf{r}$ і $\textbf{R}$. Локальність кутового моменту $\textbf{L}_{\textbf{r}}$ не дозволяє проявлятися магнетизму металічного урану. Але включення спін-орбітальних зв’язків іонів урану з 3$d$-іонами впливає на магнітну жорсткість сплавів типу U–Co, що і спостерігається експериментально.
Ключові слова: флуктуації хімічних зв’язків (ФХЗ), дестабілізація 5$f$-оболонки та фазові переходи, групи Галуа.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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