Робота - переможець конкурсу

Сплави перехідних металів використовуються в багатьох галузях науки та техніки. Розуміння мікроскопічної природи фізичних характеристик зазначених сплавів є актуальним для розробки та прогнозування змін властивостей матеріалів для магнетоелектроніки, аерокосмічної, атомної техніки тощо. В даному циклі робіт було одержано наступні нові результати. За допомогою повністю релятивістського методу зонних розрахунків лінеаризованих «маффін-тін»-орбіталей (ЛМТО) встановлено визначальні особливості електронної та магнітної структур сплавів Гойслера Co2FeSi й Co2FeGa, а також кристалічних сполук CeFe2 та LaMnO3. Для них розраховано та проаналізовано рентґенівські спектри поглинання, спектри рентґенівського магнітного циркулярного дихроїзму, а для LaMnO3 — спектри магнітного резонансного розсіяння рентґенівських променів. Сполуки ряду MeCrS2 з геометрично фрустрованими шарами атомів Cr виявляють широке розмаїття магнітних основних станів, що виникають як результат конкуренції між прямим антиферомагнітним обміном між атомами Cr та феромагнітним суперобміном між ними через атоми S. В рамках методу кластерного розвинення для Ґрінових функцій і термодинамічного потенціалу невпорядкованої кристалічної системи з сильними електронними кореляціями вперше одержано вираз для масового оператора електрон-електронної взаємодії, в якому явно виділено внески від статичних і динамічних флуктуацій зарядової та спінової густин. Досліджено вплив атомного і магнітного порядків, а також температури сплаву на електронну структуру і статичну провідність (на прикладі невпорядкованих сплавів Fe–Co з об’ємноцентрованою кубічною структурою). Виявлено особливості магнітних і транспортних властивостей таких сплавів, що обумовлені перебудовою енергетичного спектра електронів. Показано, що немонотонна концентраційна залежність електроопору сплавів ОЦК-Fe–Co визначається сильними електронними кореляціями й обумовленим ними магнітним порядком. Розвинуто метод самоузгодженого гармонічного наближення, що базується на часових Ґрінових функціях, у застосуванні до металів з гексагональною щільнопакованою структурою. Вперше одержано вираз для динамічної матриці ГЩП-кристалу, в якій явно виділено внески від центральних і нецентральних сил взаємодії атомів з урахуванням ефектів ангармонізму, а також електрон-фононної взаємодії. Розраховано вплив анізотропії неідеальної структури та ангармонізму теплових коливань кристалічної ґратниці, а також внесок нецентральних сил міжатомної взаємодії у фононному спектрі і характеристиках самодифузії вздовж осей c та a для ГЩП-титану. Показано, що через ефекти ангармонізму потенціальні бар’єри для активації дифузії атомів заміщення у сплавах на основі титану зменшуються, що є причиною їхньої порівняно високої повзучості. Виконані в даному циклі робіт розрахунки електронної структури першопринципними методами уможливили різносторонньо та вірогідно проаналізувати фізичні тонкощі механізмів формування електричних, магнітних і механічних властивостей досліджених сплавів для потреб практичного застосування у новітній техніці.