Знайомство з головними особливостями хімічних зв’язків FeSe1-хTex. Розгляд шляхів розв’язання обернених задач з використанням експериментальних значень найменших міжатомних відстаней та пружних модулів. Загальна характеристика рівняння Ліндемана.
Аннотация к работе
Однак, різниця між ними в тому, що фізика вивчає явища в існуючих матеріалах, а матеріалознавство ставить перед собою завдання отримати ці матеріали. Розкриття природи та механізмів цих перетворень з позицій хімічного звязку, дозволяє збагатити знання фізичних процесів, що відбуваються в складних конденсованих системах. Розвязання цієї задачі передбачає узагальнення стандартних підходів коливного плавлення, методів розрахунку силових та енергетичних параметрів хімічного звязку на випадок ангармонічних коливань атомів вздовж хімічного звязку та прецесійно-обертальних рухів самих нееквівалентних орбіталей навколо своїх рівноважних положень. Саме такий підхід дозволяє прослідкувати динаміку формування хімічного звязку від рідкого стану до конденсованого з подальшим упорядкуванням кристалічної структури шляхом поліморфних перетворень. З допомогою порахованих координат атомів елементарних комірок проведено розрахунки просторових кутів між напрямками звязків досліджуваних матеріалів з яких випливає, що ми маємо пять нееквівалентних сімейств хімічних звязків з міжатомними відстанями, що в свою чергу проявляється як на їх фізичних властивостях, так і технологічних режимах.Викладений підхід дає можливість розвязати ряд технологічних задач, повязаних з процесами плавлення та кристалізації досліджуваних матеріалів з позицій хімічного звязку. Показано, що вибір температур відпалу дає можливість в широких межах керувати формуванням певних складових хімічного звязку для отримання монокристалів FESE1-XTEX з необхідними властивостями [12].
Вывод
Проведено розрахунки силових постійних, коефіцієнтів кінематичної взаємодії А?і, постійних Kij та характеристичних температур формування хімічних звязків. Викладений підхід дає можливість розвязати ряд технологічних задач, повязаних з процесами плавлення та кристалізації досліджуваних матеріалів з позицій хімічного звязку.
Показано, що вибір температур відпалу дає можливість в широких межах керувати формуванням певних складових хімічного звязку для отримання монокристалів FESE1-XTEX з необхідними властивостями [12]. Так, якщо матеріал призначений для деталей напівпровідникової електроніки, то слід проводити відпал при температурах утворення другої та третьої складових хімічного звязку, а для підвищення механічної міцності - при температурах утворення четвертої та пятої складових. Отримані результати значно розширюють технологічні можливості мікро- і нанотехнологій при створенні різних напівпровідникових, надпровідних і магнітних матеріалів електронної техніки.
74
Uzhhorod University Scientific Herald. Series Physics. Issue 36. - 2014
Список литературы
1. Margadonna S., Takabayashi Y., Ohishi Y., at all. Pressure evolution of the low-temperature crystal structure and bonding of the superconductor FESE (Tc=37 K) // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol.80. - 064506.
2. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и диэлектриков. - М.: Мисис, 2003. - 480 с.
3. Phelan D., Millican J.N., Thomas E.L., at all. Neutron scattering measurements of the phonon density of states of FESE1?x superconductors // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol.79. - 014519.
4. Hsu Fong-Chi, Luo Jiu-Yong, Yeh Kuo-Wei, at all. Superconductivity in the PBO-type structure alpha-FESE // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2008. - Vol.105, No.38. - P. 14262-14264.
5. Yeh K.W., Hsu H.C., Huang T.W., at all. Superconducting FESE1?XTEX single crystals grown by optical zone-melting technique // Crystal Growth & Design. 2009. - Vol.9, No.11. - P. 4847-4851.
6. Subedi A., Zhang L., Singh D.J., Du M.-H. Density functional study of FES, FESE, and FETE: Electronic structure, magnetism, phonons, and superconductivity // Phys. Rev. B. - 2008. - Vol.78. - 134514.
7. Mizuguchi Y., Tomioka F., Tsuda S., at all. Substitution effects on FESE superconductor // J. Phys. Soc. Jpn. - 2009. - Vol.78. - 074712.
8. Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. - М.: Наука, 1965. - 386 с.
9. Лейбфрид Г. Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов. - М.-Л.: Гос.издат. физ.-мат. лит., 1963. - 312 с.
10. Маник О.М. Багатофакторний підхід в теоретичному матеріалознавстві. - Чернівці: Прут, 1999. - 432 с.
11. Уббелоде А.Р. Расплавленное состояние вещества. - М.: Металлургия, 1982. - 376 с.
12. Пат. 67792 Україна, МПК C30B 9/00, C30B 29/26, H01L 29/00, C30B 31/20. Процес отримання монокристалічних злитків FESE, FETE та твердих розчинів FESEXTE1-x / Ащеулов А.А., Маник О.М., Маник Т.О., Білинський-Слотило В.Р., Савчук А.Й. - Опубл. 12.03.12. Бюл.№5.
Стаття надійшла до редакції 03.03.2014
Т.О. Manyk1, О.M. Manyk2, V.R. Bilynskyj-Slotylo2
1Bukovyna State University of Finance and Economics, Shterna Str., 1, Chernivtsi, 58000 2Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, Kotsyubynskogo Str., 2, Chernivtsi, 58012
PECULIARITIES OF FESE1-XTEX CHEMICAL BONDS
The investigation of peculiarities of FESE1-XTEX (0 ? х ? 1) chemical bonds was conducted using the dynamic molecular model in which: the force constants of chemical bonds of studied materials were defined by the methods of microscopic theory and the theory of elasticity by inverse problem solving using the experimental values of smallest interatomic distances and elastic modules; characteristic frequencies of atomic vibrations of individual chemical bonds were calculated by the theory of vibrations in the harmonic and inharmonic approximation using the experimental values of the dissociation energy; the influence of precession and rotational motion of non-equivalent hybrid orbitals around their equilibrium positions was found by the rigid rotor model using.
Key words: chemical bond, characteristic frequencies, superconductivity.
75
Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Фізика. № 36. - 2014
Т.О. Маник1, О.Н. Маник2, В.Р. Билинский-Слотыло2 1Буковинский государственный финансово-экономический университет, ул. Штерна, 1, Черновцы, 58000
2Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, ул. Коцюбинского, 2, Черновцы, 58012
ОСОБЕННОСТИ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ FESE1-XTEX
Проведено исследование особенностей химических связей кристаллов FESE1-XTEX (0 ? х ? 1) с помощью динамической молекулярной модели, в которой: определены силовые постоянные химических связей исследуемых материалов методами микроскопической теории и теории упругости путем решения обратных задач с использованием экспериментальных значений наименьших межатомных расстояний и упругих модулей; вычислены характеристические частоты колебаний атомов отдельных химических связей методами теории колебаний в гармоническом и ангармоническим приближениях с использованием экспериментальных значений энергии диссоциации; учтено влияние прецессионного-вращательного движения неэквивалентных гибридных орбиталей вокруг их равновесных положений путем использования модели жесткого ротатора.