Введение к работе
туалькооть темы. Данная работа поовяцека феноменологичвокому оледованию фазовых переходов в твердых телід, опирающемуоя в новком на использование функционалов Гинзбурга-Ландау и некоторых целей, типа модели КрумханолаЧЦриффера. Основное внимание'в этих следованиях уделяетоя вопрооам, овязанным о нелинейноотью азнєний соотояния, и проявлением нелинейнооти оиотемы в таких Злюдяешх величинах, как, например, оечения упругого и неупругого зееяния нейтронов.
Интерео к нелинейным оиотемам овязан, во многом, о прогреооом эблаоти математичеокой физики нелинейных уравнений. Благодаря ему каотоящее время в самых различных отраслях физики происходит реоомыоление многих явлений, овязанных о нелинейноотью. эиоходящих процеооов. Одной из облаотей'физики-твердого тела, в горой нелинейные эффекты окаэыв&ютоя наиболее существенными, ішетоя иооледование фазовых переходов и отруктур, образующихся в іультате данных переходов. Большое количзотзо иооледователей пшаютоя этими зопрооаки, как теоретически, так и шериментальяо, что показывает повывеннкй интерео и актуальность юматризаемых проблем. Использование существенно нелинейных, штонных решений уравнений, опионвающих поведение физических нем при фазовых переходах, пр:гводит ке только к новому описанию іестннх эффектов и предсказанию новых, но и кардикальннм' образом ікет представления о сущности происходящих процеооов. -
В данной работе излагается использование нелинейных уравнений х оолитонкых решений в наследовании магнитных, . отруктуркых и рхпроводящих неоднородных- состояний и фазовых переходов, занных о этими состояниями. Бое раоматриваеше проблемы лават в лз 'современных научных исследований и переклйкавтоя о работами гих научных групп в разный отранах.
ь работы. Основной целью работы является теоретическое описание цнрродшх Еелинейных ооотояний криоталлов, как структурных, так лагаитних, и сверхпроводящих. Конкретно решались следующие
ЗОСЫ:
Теоретически иоследовалиоь ооотояния и опектры возбуждений )измеримых магнитных отруктур.а также фазовые переходы и фазовые раммк в оиотемах, содержащих несоизмеримые магнитные отруктуры.
2. Раооматривалооь проявление оолитонных ооотоякий .три отрухтурнкх
фазовых переходах в отруктурно-неуотойчивых криоталчах и переходах
мартекоитного типа.
3. Иооледовалооь влияние наличия ослитонных возбуждений в
отруктурно-неуотойчивых. криоталлах ча температуру сверхпроводящего
перехода.
4; Теоретически изучались вихревые структуры в сверхпроводниках о многокомпонентными параметрами порядка.
Научная новизна диооертации определяется следующими оонозлыми положениями, выкоокмыми на защиту:
1. Поотроена последовательная феноменологическая' теория для опиоания несоизмеримых магнитных отруктур различных типов, позволяющая продоказывать магнитную фазовую диаграмму вещеотв о несоизмеримыми магнитными структурами, а также такие явления, как появление кратных гармоник на экспериментах по раооеянию на этих структурах, и изменение волнового вектора отруктуры при изменении внешних параметров.
2.- Получены выражения для сечения раооеяния нейтронов на несоизмеримых структурах типа "оолитонной решетки" и эволюция картины раооеяния о изменением температуры или магнитного поля. Показано как магнитные оателиты непрерывным образом переходят з центральный пик при фааовом переходе из несоизмеримой в ооиямеримую фазы.
-
Изучены спектры магнитных возбуждений в несоизмеримых магнитных структурах, кок в спин-волновой облаоти, так вблизи точки фазового перехода. Поотроена точно решаемая модель, опиоызахщая спектр возбуждений в несоизмеримой отруктуре типа "оолиїонной решетки", позволяющая понять эволюцию опектра возбуждений во .всей облаоти изменения параметров. Получены выражения для сечения неупругого раооеяния нейтронов на магнитных возбуждениях в различных несоизмеримых структурах.
-
На основе использовании квазиодномеркой. модели Крумхаволе -Шриффера получено выражение для диффузного раооеяния з отруктурно-неуотойчивых кристаллах, объясняющее наличие характерных узоров диффузного раооеяния в таких криоталлах наличием в них оолитонных отруктурных возбуждений.
-
Предложен опоооб описания отруктурных фазовых переходов мартеноитного типа, основанный на использовании функционала
инзбурга-Дандау о деформациями в качеотве параметров порядка, .и оказана вежнооть уравнений совместности для изучеїшя геометрии элучащихоя в результате фазовых переходов структур. Получены сражения оолитонного типа, описывающие доменные границы в эртеноитной фазе,их отруктуру и расположение.' . Иооледовано влияние наличия нелинейных оолитошшх возбуждений в груктурио-неуотойчивых криоталлах на температуру сверхпроводящего ірехода в них. и покачано, что нелинейнооть этих возбуждений зибодит к повышению тс , которое может оказатьон значительным при которых значениях параметров оиотемы.
,Исходя из микроскопического гамильтониана электронов получен 'якциокал Гинзбурга-Ландау, опиоыващий сверхпроводники о югокомпонентными параметрами порядка (примером которых может іуяить сверхпроводимость о ненулевым орбитальным моментом пары, (эникапцая в тяжелофермиошшх и, возможно, ВТСП оиотемах). На іновагаш этого функционала изучено поведение таких юрхпроводников в магнитном поле и показано, что в них могут зникать вихри, имеющие слонную внутреннюя отруктуру и «добавляющие собой связанные онотекн внярей Абріжооова о нецелым робным) квантами потока.
отовернооть результатов диооерташш обеопечиааетоя их согласием о еицимиоя экспериментальными данными, о результатами брлее поздних оретичеоких исследований других авторов, использованием робирозанных и полностью контролируемых теоретических методик. тодологичеокая часть диооертации успешно попользовалась к отоящему времени другими исследователями."
учная и практическая ценнооть. Результаты проведенных в работе Ьретйчеоких иооледовании позволяют оуіцеотвеїшо углубить понимание ироды многих- физических явлений, происходящих ' при фазовых реходах в твердых телах. В чаотнооти, в первой главе предложен атематичеокий подход для опиоания нелинейных явлений в зоизмеримых магнитных структурах, выявлены эффекты, овязанные с нинейноотью и их проявление в експериментах по раооеянтз ітронов. Реаение точной модели, опиоызащей магнитную' отруктуру деотв типа млр, позволило описать поведение картины рассеяния ^тронов о изменеішем температуры и магнитного поля. Результаты ірой главы позволяют интерпретировать результаты исследования тпзугого раооеяния нейтронов на- таких структурах, овязывая их со
спектрами магнитных возбуждений в вещеотвах о несоизмеримой магнитной структурой. В третьей главе предложена принципиально новая модель диффузного раооеяния на структурно-неустойчивых кристаллах, использующая для объяонешш диффузного раооеяния понятие газа оолитогашх возбуждений в кристалле. Сзлитонньм решения
НеЛИНеЙНЫХ ураЗНвНИЙ УПРІ'ГООТИ О уЧеТОМ УОЛСВИЙ- ССЕМ60ТНООЇИ для
деформаций позволяют спиоывать неоднородные состояния, возникающие при мартеноипшх фазовых переходах, что открывает широкие возможности- для дальнейшего изучения многочисленных явлений во всех разнообразных отруктурных фазовых переходах мартекоитного ' типа. В двух пооледних главах раооматриваютоя сверхпроводящие фазовые переходы. Четвертая глава показывает, как оолитонные возбуждения в отруктурно-неуотойчивых криоталлах влияют на температуру оверхлро водяаего перехода. Это может олужить одним из механизмов повышения тс в новых классах сверхпроводников. В пятой глазе обнаружено, что в сверхпроводниках о нетривиальными типами опаривакия (например о ненулевым орбитальным моментом) отруктура вихрей Абрикосова, возникающая в магнитном поле, опиоываетоя оущеотвенно нелинейными уравнениями, имеющими в качеотве одного из решений оиотему связанных вихрей о нецелыми квантами магнитного потока.
Апробация работы. Материалы диооертации докладывались на:
-XV,xvi,xvii іюеооюзннх конференциях но физике магнитных явлений
(Пермь 1981, Гула 1983, «Донецк 1985),
-Международной конференции по нелинейным явлениям (Киев, 1983),
-Воеооюзном симпозиуме "Неоднородные электронные ооотояния"
(Новосибирск, 1984),
-xxvi Воеооюзном оовещании по физике низких температур(Донецк,1990)
-Международном омлпозиуме "Эффекты оильного разупорядочения в ВТСП"
(Заречный, 1990),
-Международном оимпозиуме по нейтронной физике (Будапешт, 1986),
-iv Международном оимпозиуме по избранным проблемам статистической
физики (Дубна, 1987),
-Воеооюзных школах физиков-теоретиков "Коуровка" (Свердловок,
1986,1990),
-Международной конференции по раооеянию нейтронов(Индия,Бомбей,1991)
-Международной оеминаре "Беопорядок в физике твердого тела"
(Англия, Окофорд, .1989),
-Воеооюзном оеминаре "Механизмы отруктурных превращений в металлах
и сплавах" (Черкаооы, 1990),
Семинаре в Норвежском Инотитуте Атомной энергии (Норвегия, Келлер,
99!),
Семинаре б инотитуте физики Универоитета' Тронгейм (Норвегия,
ронгейм, 1991).
убликации. Основное содержание работы опубликовано в 22 отатьях, гйошТкоторых приведен б конце автореферата, а также в тезисах окладов конференций.
труктура и объем работа. Диооертация ооотоит из введения, пяти пэв, закличения и опиока цитированной литературы, который включает 12 ссылки, работа содержит 242 страницы текота и зг риоунса.
