Введение к работе
Актуальность темы.
Физика квазикрпстаплов - молодая и быстро развивающаяся область зна-ия. Специфика квазикристаялов - их необычная симметрия, и поэтому осно-шые экспериментальные и теоретические исследования в этой области направлены на поисж ответов на вопросы о том, каким образом природе уда-:тся создавать столь удивительные типы веществ, и как странная симметрия влияет на их физические свойства. В частности, к таким свойствам >тносятся фазовые переходы, одним из важнейших следствий которых являйся изменение группы симметрии. Еще одним объектом для исследований :тали кристаллы с большими элементарными ячейками, часто наблюдающи-хя в квазикристаллических системах. Эти вещества, называемые кристапли-іескими аппрокспмантамп, имеют близкие с квазикристалламп структуры и физические свойства. Большое количество экспериментальных данных о фа-іовьгх переходах в квазикристаллах и аппроксимантах вызывает интерес к ах теоретическому описанию.
Цель работы.
Основной целью представленной работы является теоретическое исследование фазовых переходов в кристаллических аппроксимантах икосаэдриче-екпх кваоикристаллов в рамках термодинамической и статистической теорий.
Степень достоверности результатов работы достаточно высока; это подтверждается тем, что они получены на основе широко применяемых теоретических методов, а именно: проективного метода, используемого для
описания структур жвазкхристаллов и их ашірожспмантов, а также термодинамической и статистической теорий упорядочения. Полученные данные согласуются с ранее известными результатами.
Научная новизна работы:
-
проведена классификация кубических аппроксимантов (кристаллов Фибоначчи) по группам симметрии, некоторым стуктурным особенностям и порядку их близости к шосаэдрическим квазикристаллам;
-
проведено феноменологическое исследование фазовых переходов без изменения трансляционной симметрии в кубических ашгроксимантах, и установлена их связь с фазовыми переходами в шшсаэдрических квазикрпсталдах;
-
показано, что в любой структуре с додекаэдрическим локальным упорядочением (ДЛУ) атомов можно выделить две лодрешетки таким образом, чтобы узлы каждой из них были окружены узлами другой;
-
исследован возможный фазовый переход упорядочения в ромбоэдрическом AlPd, связанный с заполнением атомами разных элементов двух эквивалентных по дрешеток его структуры с ДЛУ атомов.
Личный вклад.
Все основные результаты, включенные в диссертацию, получены лично автором.
Практическая ценность работы заключается в том, что:
получил свое развитие метод додекаэдричесшго проецирования удобный для описания веществ с часто наблюдаемым в природе додекаэдрическим локальным упорядочением атомов;
предложена модификация микроскопической теории упорядочения Гора
Зрэгга—Вильямса (ГБВ), учитывающая неажвивалентные позиции атомов, :оторые всегда присутствуют в кристаллах с большими элементарными ячейками и квазикристаллах;
— в рамках модифицированной теории ГБВ получен ряд интересных рс-іультатов, качественно описывающих протекание фазовых переходов упоря-їочсния в квазшсристаллах и их аппрокспмантах.
Полученные в диссертации результаты могут найти применение в физике свазикристаллов и статистической теории упорядочения как для объяснения жсперименталъных фактов, так и в дальнейших теоретических исследова-гяях, и могут быть использованы в Московском государственном ушівер-;итете, Московском институте стали и сплавов, Ростовском государствсн-гом университете, Институте хлмии твердого тела и механохимии СО РАН, Воронежском государственном техническом университете, Государственном їаучном центре черной металлургии.
Автор выносит на защиту:
1. результаты классификации кубических аппроксимантов по группам
гространственной симметрии, структурным особенностям и порядку их бли
зости к икосаэдрическим квазикристаллам;
-
результаты феноменологического исследования фазовых переходов без изменения трансляционной симметрии в кубических аппроксимантах и их :вязи с переходами в кваоихристаллах;
-
результаты поиска возможных суперструктур в кубическом ашгрокси-манте со структурой В20;
-
модификация микроскопической теории упорядочения Горского—Брэгга— Вильямса дла фазовых переходов в квазикристаллах и аппроксимантах;
5. результаты численного моделирования и качественного анализа возможного фазового перехода упорядочения в ромбоэдрическом AlPd.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались на Международной конференцій по апериодическим кристаллам Aperiodic'97 (Франция, 1Э97г), конкурсах научных работ ИК РАН в 1998, 1999 гг.
Публикации: по теме диссертации опубликовано 4 статьи в российских і зарубежных изданиях. Список публикаций приведен в конце автореферата.
Структура и о бгем диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка ли тературы. Общий объем диссертации 89 страїшц, включая 2 таблицы и 11 ри сунков. Список литературы содержит 92 наименования работ отечественны: и зарубежных авторов. В работе используется сквооная нумерация форму) и рисунков.