Исследование нелинейных состояний при магнитных, структурных и сверпроводящих фазовых переходах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ

На правах рукопиои

ЛАПТЕВ Вячеолав Михайлович

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫЙ СОСТОЯНИЙ ПРИ МАГНИТНЫХ, СТРУКТУРНЫХ И СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ

01.04.07 - физика твердого тела

Автореферат диооертации на ооиоканив ученой отепени доктора физико-математических наук.

/

Екатеринбург 1993

Работа выполнена в Инотитуте физики металлов Уральокого отделеш Роооийокой академии наук

Официальные оппоненты: доктор физико-математичеоких наук,

профессор А.С.Моокбин доктор физико-математичеоких наук,

щюфеооор А.И.Соколов доктор фдзико-ыатематичвоких надо, профеосор А.Б.Борисов Ведущая организация - . Лаборатория теоретической физики

Объединенный институт ядерных иооледований, Дуби

Защита ооотоитоя "1 ээ ¿г г. в с)> чаоов на заоедани специализированного оовета Д002.03.01 в Института физики нетадло УрО РАН (620219 г. Екатеринбург, ГСП-170, ул.С.Ковалевской, 18)

С диооертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики металлов УрО РАИ

Автореферат разоолан ".. ¡^к'МсрЛл%%\ г.

Ученый секретарь специализированного оовета,

доктор физико-математических наук /////А Л).Д.Шаиков

. . ш Сс/амА^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОИ

туапькооть темы. Данная работа поовяцека феноменологическому следованию фазовых переходов в твердых тел;л, опирающемуся в новном на использование функционалов Гинзбурга-Ландау и некоторых целей, типа модели КрумханолаЧЦриффера. Основное внимание'в этих следованиях уделяется вопрооам, озязанным о нелинейноотью азнений соотояния, и проявлением нелинейнооти оиотемы в таких Злюдяешх величинах, как, например, оечения упругого и неупругого зееяния нейтронов.

Интерео к нелинейным оиотемам овяэан, во многом, о прогреооом зблаоти математической физики нелинейных уравнений. Благодаря ему иаотоящее время в самых различных отраслях физики происходит реоомысление многих явлений, овязанных о нелинейноотью. зиоходящих процеооов. Одной из облаотей'фгзики твердого тела, в горой нелинейные эффекты сказываются наиболее существенными, ияетоя иооледование фазовых переходов и отруктур, образующихся в зультате данных переходов.• Большое холичзотзо иооледователей пшаются этими зопрооаки, как теоретически, так и шергалентальяо, что показывает повывеннкй интерео и актуальнооть юматризаемых проблем. Использование существенно нелинейных, штонзшх решений уравнений, опиоывающих поведение физических нем при фазовых переходах, приводит не только к новому описании четных эффектов и предсказанию новых, но и кардинальным' образом :кет представления о сущности происходящих процеооов. -

В данной работе излагается попользовали« нелинейных уравнений х оолитонкых решений в исследовании магнитных, . отруктурных и рхпроводящих неоднородных - состояний и фазовых переходов, занных о этими состояниями. Бое расматриваеше проблема лават в лз современных научных исследований и переклакаютоя о работами гих научных груш в разный отранах.

ь работы. Основной целью работы является теоретическое описание цнородшх нелинейных ооотояний криоталлов, как структурных, так лагаитшх, и сверхпроводящих. Конкретно решались следующие РОСЫ:

Реоретичеоки иоследовалиоь ооотояния и опектры возбуздяний )измеримых магнитных отруктур,а также фазовые переходы и фазовые ■фаммь: в оиотемах, содержащих несоизмеримые магнитные отруктуры.

2. Рассматривалось проявление оолитонных ооотоякий .три структурных фазовых переходах в отруктурно-неуотойчивых криоталлах и переходах мартекоитного типа.

3. Исследовалооь влияние наличия сслитонных вэзСувденкй в отруктурно-неуотойчивых. криот&ллах ча температуру сверхпроводящего перехода.■

4; Теоретически изучались вихревые структуры в сверхпроводниках о многокомпонентными параметрами порядка.

Научная новизна диссертации определяется оледупцими ооновлыми положениями, выкоокыыми на защиту:

1. Поотроена последовательная феноменологическая' теория для опчоания 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 сателиты непрерывным образом переходят з центральный пик при фааовом переходе из несоизмеримой в соизмеримую фазы.

3. Изучены спектры магнитных возбуждений в несоизмеримых магнитных структурах, кок в спин-волновой облаоти, так вблизи точки фазового перехода. Поотроена точно решаемая модель, опиоызахщая спектр возбувдений в несоизмеримой отруктуре типа "оолигониоЯ 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,

4. На основе использования квазиодномеркой. модели КрумхавслЕ -Шриффера получено выражение для диффузного рассеяния з отруктурно-неуотойчивых кристаллах, объясняющее наличие характерных узоров диффузного раооеяния в таких криоталлах наличием в них оолитонных отруктурных возбуждений.

5. Предложен опоооб описания отруктурных фазовых переходов мартеноитного типа, основанный на использовании функционала

инзбурга-Ландау о деформациями в качестве параметров порядка, .и оказана вежнооть уравнений совместности для изуче1шя геометрии эл,учащихся в результате фазовых переходов структур. Получены 1ражения оолитонного тота, описывающие доменные границы в эртеноитной фазе,их отруктуру и расположение.' . Иооледовано влияние наличия нелинейных оолитошшх возбуждений в груктурио-неустойчивых криоталлах на температуру сверхпроводящего ¡рехода 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, опиоывапций сверхпроводники о югокомпонентными параметрами порядка (примером которых может гукить оверхпроводимооть о ненулевым орбитальным моментом пары, »эникапдая в тяжелофермиопных и, возможно, ВТСП сиотемах). На 1Новашш этого функционала изучено поведение таких юрхпроводников в магнитном поле и показано, что в них могут вникать вихри, имеющие олопнуп внутреннюю отруктуру и «добавляющие собой овязайпыа онотега внхрей Абрккооова о нецелым робным) кванта«!;! потока.

стовернооть результатов диооертации обеспечивается их согласием о еициыиоя экспериментальными данными, о результата?®! брлее поздних оретичеоких исследований других авторов, использованием робированных и полностью контролируемых теоретических методик, тодологкчеокая часть диооертации успешно попользовалась к отоящему времени другими исследователями.-

учная и практическая ценность. Результаты проведенных в работе Ьретйчеоких иооледованш позволяют оущеотзепно углубить псимше ироды многих- физических явлений, происходящих ' при фаэовнг реходах в твердых телах. В частности, в первой главе предложен атематичеокий подход для огагоанпя нелинейных явлений в зоизмеримых магнитных отруктурах, выявлены эффекты, озязанные с нинейноотью и их проявление в экспериментах по раооеянтз Тронов. Реаение точной модели, охгаоызащей магнитную' отруктуру ;еств типа мпр, позволило описать поведение картины рассеяния ^тронов о изменегаем тешературы и магнитного поля. Результаты >рой главы позволяют интерпретировать результаты исследования ■пругого раооеяния нейтронов на- таких структурах, овязывая их со

оиектрами магнитных возбуждений в вещеотвах о несоизмеримой магнитной структурой. В третьей главе предложена принципиально новая модель диффузного раооеяния на структурно-неустойчивых кристаллах, использующая для объяснения диффузного раооеяния понятие газа оолитониых возбуждений в криотапле. Сзлитонньм решения нелинейных уразнвний упругооти о учетом уолсвий- совместности 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 ыартекоитного ' типа. В двух пооледних главах раооматриваютоя сверхпроводящие фазовые переходы. Четвертая глава показывает, как оолитонные возбуждения в отруктурно-неуотойчивых криоталлах влияют на температуру сверхпроводящего перехода. Это может олужить одним из механизмов повышения ть 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 качестве одного из решений оиотему связанных вихрей о нецелыми квантами магнитного потока.

Апробация работы. Материалы диооертации докладывались на:

-xv,xvi,хун ¿юеооюзннх конференциях по физике магнитных явлений

(Пермь 1981, Гула 1983, Донецк 1985),

-Международной конферещии по нелинейным явлениям (Киев, 1983), -Воеооюзном симпозиуме "Неоднородные электронные ооотояния" (Новосибирск, 1984),

-XXVI Воеооюзном оовещании по физике низких температур(Донецк,1590) -Международном симпозиуме "Эффекты оильного разупорядочения в ЕТСП" (Заречный, 1990),

-Международном симпозиуме по нейтронной физике (Будапешт, 1986), -iv Международном симпозиуме по избранным проблемам статистической физики (Дубна, 1987),

-Воеооюзных школах физиков-теоретиков "Коуровка" (Свердловок, 1986,1990),

-Международной конференции по раосеянию нейтронов (Индия, Бомбей, 1991) -Международной оеминаре "Беспорядок в физике твердого тела" (Англия, Окофорд, 1989),

-Воеооюзном оеминаре "Механизмы отруктурных превращений в металлах и сплавах" (Черкасов, 1990),

И

Семинаре в Норвежском Инотитуте Атомной энергии (Норвегия, Келлер, 99!),

Семинаре б инотитуте физики Университета' Тронгейм (Норвегия, ронгейм, 1991). •

убликации. Основное содержание работы опубликовало в 22 отатьях, гшоок-которых приведен б конце автореферата, а также в тезисах окладов конференций.

труктура и объем работы. Диооертавдя состоит из введения, пяти пэв, заключения и описка цитированной литературы, который включает 12 ссылки.#Работа содержит 242 страницы текота и 32 риоуиса.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ' о ведении обооновываетоя актуальнооть теш диооертации, Эмулируются се -задачи и цели, дан краткий обзор литературы по елинейным эффектам в' физике твердого тела, и в физике фазошх ереходов, в частности, изложены результаты работ автора о целью азъяснения их меота в раооматривгемой проблеме, сформулированы, сковные положения диооертации, вынооише на защиту, ервая глара поовящена феноменологической теории несоизмеримых йодулированных) магнитных отруктур. В ней проведена классификация звеотных. к наотояцему времени несоизмеримых магнитных структур по дтам отруктур и по типам функционалов овободной энергии инзбурга-Ландау, окконЕапцих фазовые переходы в данные структуры, езультаты классификации показывают, что наиболее ' типичные труктуры - это опирзльные отрукгуры и структуры типа продольной ли поперечной спиновой волны. Наиболее типичные формы функционалов ооледоваллоь для получения ' фазовых ' диаграмм веществ с есоизмешмымк магнитными структурами, пространственного аопределения параметра порядка, связанного о' модуляцией, а такса артины упругого раооеяния нейтронов на данных магнитных труктурах. Оообое внимание при этом уделялось изучена) эффектов, вязанных о йглинейноотью уравнений минимизации функционалов. В ервую очередь это эффект появления кратных гармоник в модуляции араметра порядка, и, соответственно, б картине раооеяния ейтронов. Вэ-вторых - это явление изменения волнового вектора одуляции с изменением параметров 'оиотеМы - в чаотнооти о зменением температуры или мапшгного поля. В некоторых случаях елинейнооть приводит к специфической модуляции магнитной

5 ' . '

отруктуры, называемой решеткой оолитонов. Для этой структуры удается получить точное решение, опиоываюцее эволюцию оиотемы о температурой и магнитным полем, изменение картакы раооеипия нейтронов во воем диапазоне параметров оиотеда, а также фазовую диаграмму оиотемы. • -

Одной из типичных форм функционала является функционал о двухкомпонентныы параметром порядка (Дзялошкнокий, 1965)

где г и и - стандартные параметры теории Ландау:г«(т-тс),и>о. Величина м опиоывает криоталличеокую анизотропии п-го порядка.

10lrldz çdr' ' di dz унеодн={, йд d£ о^Д (2)

dz dz d2z d2* '

и вид неоднородной части аавиоит о? симметрии соизмеримой фазы о волновым вектором к0, модуляцию которой предотавляет из . себя несоизмеримая фаза. Данный функционал бпиоывает магнитную отруктуру типа спирали или поперечной спиновой волны.

В окреотнооти фазового перехода из парамагнитной фазы в магнитоулорядоченную параметр порядка описывается одной гармоникой

•»Нг^в1*2 , Mj~(t-Tc)1/2 , о волновым вектором модуляции М/»

к*

1"»/2а .

При дальнейшем понижении температуры нараотают кратные гармоники, и

одновременно волнсвой вектор модуляции начинает уменьшаться, В,

оиотечах о наличием инварианта Лившица (инвариант о в (1)),

возможло получить точное решение, выраженное через полные

аллилтичеокие интегралы

' " 2 П(г)=ре , »(г)=кг+ )---г— в1п(ркг> , (з)

¿Г, ч сИ(ярК'/К)

где параметр вллиптичеокьх функций * определяет так» вектор МСДУЛЯ10Ш

-г!

• Т ДЕК

и связан о температурой через амплитуду параметра порядка

(г.х)г 0п'г 1/г

х=о при температуре тгт^ перекода из парамагнитного ооотояния, и нараотает,формируя структуру типа ослитонной решетки, при понижении температуры, показывая плавный фазовый переход в осизмеримуй отруктуру при х=1. При. приближении х к 1 волновой вектор логарифмически стремится к нулю.

В отлкчие от изложенного, в оиотемах без инварианта Лифшца нет точного решения и система кратных гармоник может быть найдена путем итераций нелинейных уравнений минимизации функционала (1). Можно показать, что, как и в (з) имзютоя гармоники о вс'лновкм вектором (рпя), р=о,1... и амплитуда первых кратных гармоник равны

П-1 2

пкИ, М„ .

М .-!- к —3—2=1 ,

п 1 (п-1 )к) п+1 ШшПк)

где кч)=г+г)<2+ак4. лыллитуды гармоник быотро опадают о номером п, во-первых в силу м, (тс-т)1/2, во-вторых в оилу малого чиоленного множителя 1/ц(п-1)к), быотро опадающего о номером п.. Волновой вектор модуляции завиоит от температуры в оилу соотношения

кг=(т/га)[1-п(п-1)г(п-г)мп-1/мг] ,

т.е. уменьшается при нараотгнин амплитуды кратных гармоник. Однако уменьшение волнового вектора численно не велико (раочет показывает изменение порядка нескольких процентов), и не приводит к плавному переходу в соизмеримую отруктуру. Бмеото этого наблюдаетоя резкий переход первого рода оо скачком волнового вектора к нулю.

Подробный анализ кратных гармоник, изменения волнового вектора и фазовых диаграмм оиотемы проводятоя также для. оиотем о однокомппнентяым, трех- и четырехкомпонентным параметром порядка, а также для оиотем со связанными параметрами порядка. . Показано, что данная теория применима к анализу экспериментальных данных в различных клаосах вецеотв о несоизмеримыми магнитными структурами. Особенно подробно разобраны каокада фазовых переходов в редкоземельных металлах тяжелой группы. В чаоткооти в ег система фазовых переходов парамагнетик -> продольная спиновая волна •->

продольная спиновая волна + спираль -> спираль + ферромагнетик опиоызаетоя связанной оиотемой одно- и даухкомпонентного параметра порядка, хорошо объясняющей многие .детали происходящих фазовых переходов.

Оообняком огоит задача- о магнитных структурах, фазовой диаграмме и картине упругого расоеяния нейтронов для вещеотв о солктонной решеткой в магнитном поле. Эта задача интересна тем. что имеет точное решение, и дает возможность проследить эволюцию карткнч раооеяния во воем диапазона теиператур и магнитных полей, включая области параметров на фазовой диаграмме, в которых реелизуютоя два типа несоизмеримых магнитных отруктур.

Свободная энергия такой очотеыы зализывается в виде

Ф= ^ \аг |г-М2+иМ4+7М2(д|) + 2омг^|М+ ННсос(Р +нМПСовгцр| , (4)

где мир -«одуль и угол магнитного момента в . базионой плоокооти,н^мсосф, му=мб1п(р, н-магнитное поле, направленное вдоль оой х, м -'магнитная анизотропия г.-го порядка в Сазионой плоокооти. При-анизотропии второго порядка (п=2) данная модель описывает'такое интересное в магнитном отношении вещеотзо, как мпр, при приложении магнитного поля в базисной плоокооти- вдоль легкой иле промежуточной оси намагничивания. •

Модель (4) имеет два решения, (Головко, Санников 1982, Соболева, Стефановокий, Тараоенко 1980) отвечающие двум типам неооизмеримпх магнитных фаз: оолитонную решетку о одним типом оо питона

оп цг •- 5 СП П-£а 2нЛ1/2

созр =

(1-£а 2 к.у — -)

с1п цг - £ сп чг

и солитоннуп репе тку о двумя типгш ооштонов

сп дг - 5 п-е2 2ул1/2 . е(а-е) сав9 ---_ — , и --— .

1 Г « сп чг О" 1 ) 1-52

Оба решения выражаютоя через .эллиптичеокие функции сп, ип о параметром вллилтичнсоти х , который вмеоте о волновым вектором ч определяет период отруктуры. Переменная £ ., задающая вое эти параметры, находится путем минимизации овободной анергии (4) и зависит от температуры и магнитного поля.- Кроме указанных фаэ1 оиотема может иметь две ферромагнитные фазы - о намагниченностью вдоль поля или с намагниченностью, направление которой определяется величин^, анизотропии и магнитного поля и лежит между осью легкого

8 '

намагничивания и полем. Сравнение свободных -энергий воех четырех фаз позволяет построить фазовую диаграмму оиотема, которая будет ооЕпадать о фазовой диаграммой мпр, иооледованной вкоиериментально, если предположить, что анизотропия V* имеет температурную завиоимсоть и уменьшается о повшением температуры.

Мы получаем также картину упругого раооеяния нейтронов во воех диапазонах фазовой диаграммы. Сечение упругого раооеяния нейтронов выражается формулой

35е Е :Рв(Я>»{йгв1аЧ(г) •

11'

где ь-о/о -единичный вектор раооеяния,к .гв .ие^.^.р -вектор начальной поляризации нейтронного пучка. Форм-фактор магнитной структуры /^(в) определяет оиотему брэгговоких пиков

ра(С,)= ^ V б(0±рк) •

я амплитуды гармоник выражаются через эллиптичеокив интегралы. Так

в фазе о одним типом оолитонов центральный пик

£

определяется полним аллиптичеоким интегралом третьего рода гко, а амплитуда кратных гармоник равны

Р'0*2* I Н • зь1РЛК/2к] '

Тодобные формулы описывают раооеяние нейтронов и в других фазах. Связывая амшттудч рефлексов о температурной и полевой зависимостью параметров эллиптичнооти, можно прооледить изменение картины зассеяния. Так, например, в слабых полях, оателяиты четных порядков лалы и* их интенсивность пропорциональна, н2 , тогда как штеноивнооть сателлитов четных порядков определяется анизотропией. } отсутствии анизотропии амплитуды воех гармоник, кроме . оонознсй, жределяются величиной поля и амплитуда гармоники о номером р фопорииональча н2р~2.

)о второй главе изучается опин-волнозой опектр несоизмеримых яагкитаых структур, изучаемых в первой главе. Динамика магнитного параметра порядка в низкотемпературной области определяется сравнением Ландау-Яифшица, опиоыващим прецеооию магнитного момента

9

вокруг локального поля. В облаоти выооких температур, вблизи перехода в парамагнитное состояние кроме прецеооионного появляется также колебательное движение отатиотичеокого ореднего магнитного момента. При &том продольные колебания являютоя обычно передемпфированными, хотя существует пример перехода в 18« отруктуру в празеодиме под давлением по типу мягкой моды магнитных колебаний. Изучение колебательного движения вмеоте о прецеосией можно провести на оонове лагранжева формализма о учетом затухания •при гомощи диооипативной функции. Показано, как этот подход отыкуетоя о ¡шзкотемпературным пределом, при котором траведливо уравнение Ландау-Лисица для равномодульных отруктур типа проотой опирали. В неравномодулышх структурах типа продолной или поперечной спиновых волно-вм или тэи) низкотемпературный предел несправедлив, и для изучения их спектра применим разрабатываемый в данной главе лагранжев формализм. Изучаемый функционал свободной энергии во I.логом совпадает о (1), если отождеотвкть параметры порядка о круговыми компонентами намагниченности

Ф= I |иг |ГМ2^М4++Иа(м>^)+«М2 +упз0да(г,} (6)

v

неодн

¡о(и ^ - и ан ам . ,1( эм ам эм аи

; ац ^ а2м а2н. ',эн ан . ам эм . ' а* эг л агг аг2 ,А(ах ах + Эх '

В низкотемпературной облаоти данный функционал Гинзбурга-Ландау переходит в функционал магнитной энергии того же вида, о модулем начагниченнооти, вышедшим на ньоыщение. Уравнение динашки намагниченности з низкотемпературной облаоти записываетая в виде

М = о I И М ]

I бМ *

о функционалом (б). При к>о оиотема имеет шшральную структуру, которая в отсутствии анизотропии в базионой плоокооти обладает оледущим опин-волиовым опектром

и(р)=о|2|1(ч)+и| + , (О)

где к -волновой вектор опирали, иЧ) имеет для разных чиаппх, вид

116 О дн

К)

Ид) =

Т)2 +и(ах2+Ру2) a(qz2-^í/гa32 4 Тд/Ч^+Оу2)

Наличие анизотропии з базисной плоокооти приводит, как отмечалооь в первой главе, к искажению опиральной структура и появлению кратных гармоник, что делает опин-волновой спектр зоннш, и щели в опектре определяются кратными гармониками. Как отмечалооь, при наличии инварианта Лифаица а, задача о раопрзделенш момента может быть решена точно, и получащаяоя структура нооит назгаа:ше оолитонной решетки. Оказываетоя точное решение в данном олучае имзет и задача о опил-волновом опектре оиотемы, а также о неупругом раооеянии нейтронов.

Задача о опзктре солитонной решетки оводится к уравнению. Ламэ о зонным индекоом ш=1 .

= \гх? зп2(и,х)-х2—с!

а«/ 1 ' .

которое определяет две зоны опектра, . параме^ричеоки выражаемые через эллштичеокие функции Якоби: для первой зоны о<е<1-х2»х'й

е=х'2Бп2(а,х'), 1(а,х'')+—.

2кк '

ДЛЯ ВТОРОЙ ЗОНЫ 1 <Е<а>

е= '- гы.х')*

вп (а,х' ) • > *КК •

Селение неупругого рассеяния нейтронов выражаетоя через форм-факторы нормальной моды колебаний.оолитонной решетки, которая определяется ооботвенныки функциями уравнения Ламэ

¿2. с1с!ь9

ре) Ч2 ;)— (— Р, , -<32)| )Р2Ч Ч2 • <Э2 ) Ч2»_

В олучае солитонной решетки, индуцированной магнитным полем (п-1) или еотеотвенной анизотропией второго полрядка (п=2), форм-фактор ^ имеет точное выражение череп элементарные функции, хотя и достаточно громоздкое. Так в малых полях годки в различных зонах Бриллюэна солаблявчся о номером зоны т как и2"'. При увеличению!

II

поля структура оолитонной решетки непрерывно переходит в ферромагнитную, и вблизи перехода опектр оолитонной решетки имеет диффузный характер и выглядит как непрерывное распределение раооеяния вблизи ог=0. При х=1 отруктура оновитоя ферромагнитной и опектр непрерывно переходит в спектр ферромагнетика. Для п=2 решение позволяет прооледить изменение опектра при различных значениях анизотропии в базионой плоокости.

Спектр нергвномодульных магнитных структур, таких как продольная или поперечная спиновая волна, не может отасыватьоя уравнением Ландау-Лю&пица, а должны иопользоваться уравнения, включащие изменения модуля локального момента, а также учитываться затухание, существенное для продольных колебаний. Это доотигаетоя использованием уравнений Лагранжа

• __й * й£.

бна аг бма «ма

о лагранжианом ¿=т-«, т=|аг|ц(м+м_+мг2)+(омг(м+м_-м_м+)| и диооипативной функцией р=|лг им+м_+ м12)

Для опирали, реализуемой при м>0, без анизотропии в базионой шюокооти данное уравнение Лагранжа дает кубичеокое относительно >г характериотичеокое уравнение, которое показывает три ветви возбуждений (хотя некоторые из них могут оказатьоя передемпфированныыи при большом значении и), В низкотемпературном пределе (формальном пределе г* ®) опектр переходит в опектр • спиновых волн (в).

Данный метод позволяет находить также вид опектра при наличии анизотропии в базионой плоокооти. Спектр лооит зонный характер, и специально разработанная теория возмущений позволяет находить величины щелей и отклик оиотемы, что дает выражение для сечения неупругого раооеяния нейтронов в различных участках опектра. Вблизи температуры перехода в парамагнитное ооотояние интенсивность неупругого раооеяния падает о номером зоны 1 как (тс-т>1. •

Этот же формализм дает возможность находить опектр и сечение . неупругого раооеяния для других типов модулированных отруктур, в частности для продольной опиновой волны, отвечающей функционалу (6) при *<0. Полученные выражения позволяют провеоти оравненив о экспериментальными данными по неупругому раооеянию нейтронов и сделать предсказание по спектрам магнитных возбуждений в вещеотвах о достаточно сложными магнитными отруктуршли. К оожалению данный феноменологический подход не позволяет ответить на важный вопроо о

12

атухании возбуждений, оставляя неопределенный параметр к, задающий еличину затухания. В этом отношении очень янтереоныы являетоя аков вещество, как празеодим, в котором под давлением происходит [ереход в отруктуру спиновой волны по типу мягкой моды продольных 1ШШОВЫХ флуктуаций, и в котором четко определены вое трч ветви 1агнитных возбуждений. Применительно к нему разработанные методы ;аот очень хорошие результаты, объясняющие вое оообеннооти спектра.

'ретья глава поовщена изучению оолитонных состояний решетки при труктурных фазовых переходах. Наличие ' таких локализованных юотояний при проведении экспериментов по расоеянию рентгеновоких [учей, нейтронов, электронов должно проявляться в диффузном шооеянии. Действительно, расоеяше на отруктурно-неуотойчивых ;риоталлах показывает существование наряду- о брэгговокими пиками зоров диффузного расоеяния, сконцентрированного в виде отдельных :ятен, линий и плоокоотей, . расположенных в ооответотвии о имметрией криоталла. Теория, овязываюцая узоры диффузного аооеяния со структурой кристалла разрабатывалась Гомео (1970), айшем и Каооан-Оглы (1986).Такое раооеяние не может быть объяснено Зычными дефектами криоталла. Одним из возможных объяснений, ажущимся наиболее физичеоки достоверным., являетоя предположение о елилейной динамике, при которой некоторые протяженные группы томов могут передвигатьоя как целое. Примером такого, движения огут служить домены в цепочках атомов, находящихся в двухъямном отенвдаие, опиоываидееоя моделью Крумханола-Шриффера:

+ 2 (и1 + 1~и1)г+ %<иГ"0>2}

(7)

писание диффузного разоеяния требует вычисления динамичеокого труктурного фактора

5(рл)=<р (1)р (й)> , р=-г-) в 'в (в)

4 4 т

ля вычиоления в небходимо провеоти квантование отепеней свободы етпьтониана (7), которые включают кроме линейных фононов ущеотвенно нелинейные возбуждения - оолитоны или одномерные оменше отемси, обладающие достаточной подвижностью. Усреднение в в) проводитоя по отатистичеокому аноамблп, включающему газ олитонов й фононов. Последовательный расчет,' принимающий во нимание изменение фононной плотности состояний при наличии олитонов, в том числе появлеше локализованных фоногашх уровней,

13 - ■

приводит к выражению для ь

S(q,U)=SB+Sb0-+Sph ,

где sB(q,u)= (i-n8^jo)6(q)6(u) опиоывет брэгговокое раооеяние, ослабленное за очет приоутотвия солитонов, .

<5 .íq,u,u ne|FB(q)|2exPr-(hu-h2qZ/2M ) -

sol 86 l 4 2kTq h J

-оолитоншй вкпад в раооеяние, представ ляицее гауооон< распределение по чаототам, смещенным на энергию отдачи оолитона,

1/2 -Е /кТ п и(Е^/кТ) е в -ПЛОГНООТЬ ООЛИТОНОВ.

Распределение в обратном ■ пространстве определяем форм-фактором ' оолитона Fs-^iüB"(nqd> • Из Ф°нонного вклада

выделяется вклад локализованного фонона, имеицего форм-фактор аналогичный солитонному. Вклады солитона и локального фонона определяют диффузное раооеяние, локализованное в обратно пространстве вблизи плоскости, перпендикулярной зыделенной цепсчк атомов»- Ширина диффузного раосерния qmax= 1/nd. Интеноивнсот дчффузного рассеяния пропорциональна плотности солитонов пв,-и. эт же величина опредзляет уменьшение интеноивнооти брэгговзки рефлекоов. i

В отруктурно-неуотойч;:^их кристаллах, иопытываачцих фазовы переходы мартеноитного типа на первый план выходит другой аопек теоретического опиоания неоднородных осстояний. В этом широком клаоое фазовых переходов определяющую роль играют спонтанны деформации. К мартеноигным переходам могут отнооитьоя ка рьконотруктишые переходы, например переходы из ОЦК в ГЦК решетку . келезе и его сплавах, так и непрерывнпе перехода, например- геречо из кубичеокой в тетрагональную фазу в соединениях оо отруктуро Al5. Ыартеноитные фазовые переходы в кубических кристалл" сопровождаются опонтаннышг деформгщияыи, которые' разбиваююя г симметрии на объемную • : =е +е +е ; тетрагенальну

_ 1 Х.Ч уу ZZ

^3<ежх-еуу'- ез'ге22-ехх-еуу и ОДНИГОВУЮ *4«хх. е^, е^с^ Неоднороднее' ооотояше таких криоталлов характеризуете неоднородным распределением деформаций, и, следовательно, требуе иопользованке уравнений оовмеотпооти, овязывапдих производил компонент тензора деформации

\ { ¿J с ' Л± а 2 V

выполнение уравнений оовмеотнооти определяет многае геометричеокие сарактериотики неоднородного ооотояния, в чаотнооти задает голожение доменных границ между двумя доменами мартенсита, еоли гавеотна разница значений опонтанной деформации в атих доменах. Сак дсмены, характеризующиеся разными значеюшми тетрагональной цеформации имеют границу, расположенную перпендикулярно одной из циагоналей граней куба, а домены различающиеся сдвиговыми формациями - границу, перпендикулярную грани.

Свободная онергия в форме функционала Гинзбурга-Ландау включает в сдбя линейные модули упругооти в виде инвариантов

r1el2+r2(e22+032)+r3(e42+e52+e62)

а также нелинейные модули упругооти третьей и четвертой отепени и модули неоднородной упругооти, включающие в свободную энергию градиенты деформации. Минимизация овободной энергии о учетом уравнений оовмеотнооти (э) показывает уоловия возникновения топтанной деформации и определяет вид неоднородных- • ооотояний дартеноита. В случае переходов оо спонтанной ■ деформацией, еоли пчитать г1Рг3, что чаото имеет место при мартеноитных

переходах, мы илеем три различных домека мартеноитной фазы

о о .

е3=р coat , e2= р sin <р , e1=e4=e6=og=0

Ф=к,п73,-я/3

Доменная отенка между доменами оо значениями р-п/з и >=-«/3 расположена перпендикулярно оои х+у и распределение . деформации 'в ней имеет следующую завиоимооть от координат:

е3=а° = const, e2=e° th*^ . (10)

Пирина границы л определяется, в основном, величиной неоднородных модулей упругооти.

Для переходов со опонтанной одвигозой деформацией гэ« г,,г2, и мартеноитная фаза имеет четыре различных домена

e4=e6=09aeo: -e*s-eBsee=-eD:

-е4=вБ"-в6=в0: в4=".вБ:1;ве=во;

где величина eQ выражается через нелинейные модули упругооти. Положение доменной отенки определяется тем, какую пару доменов мартеноита она разделяет.. Так -граница между доменами (в ,ео,в ) и (во,~во,"во) лежит перпендикулярно координате х+у. Комбинация деформаций еь-ев не изменяется о координатой, а деформация ag+e6 распределена аналогично (ю)

15

e4= const, e5~e6= const» eg+e6«x th^j* .

Таким образом границы расположены перпендикулярно диагоналям граней куба, как и а случае тетрагональной деформации. Еоли асе реализуетоя мартеноитная фаза, в которой только одна из деформаций e4, ее отлична от нуля, возможны шесть различных доменов, различающихся тем, которая из опонтанных деформаций появляется в дом&нэ и ез знаком. Граница между доменами (о.о.е) м <о,о,-е) лежит перпендикулярно ребру куба (для данного олучая е6*о перпендикулярно оои z), а граница между доменами (о,е,о) и <о,о,±е) перпендикулярно диагонали грани ( в данном олучае - y±z). Распределение деформаций в • границе также опиоываетоя о помощью гиперболического тангеноа.

Минимизация функционала Гинзбурга-Ландау для упругой анергии о учетом уравнений оовмеогнооти при помощи мнотателей Лагранжа, позволяет также получить уравнение для локализованных образований мартеноита в ауотените, воэлжающих в предаартеноитной области. Для переходов со спонтанной тетрагональной деформацией соотношение г2« г,,г3 позволяет от многих уравнений минимизации и уоловий Лагранжа перейти к единственному уравнению в чаотных производных, исключив вое множители Лагранжа и вое деформации, кроме е2 2Э2 2а2 а2

где s±=x±y,12 и характерные длины в направлениях z и х+у:

V \Г< '> fVr (l/r=t/r3+t/4r1);

f(e2) -нелинейная функция е2, завиокщая от нелинейных модулей уиругооти v.u и неоднородных модулей а. • Отоюда следует, в оилу больших значений )2и 1_, что локализованные объекты будут иметь форму таблетки, т.е. будут вытянуты в двух направлениях, что соответствует экспериментам по дайфузному раооеянию в предмартеноитной облаоти.

Развиваемая в настоящее время в работах Крумханола о сотрудниками, а.также в наших работах, работах Фалька и др., феноменологическая теория мартеноитшх фазовых' переходов ЯЕляетоя первыми шагами на этсм пути, и обещает вырасти в оеръезьый раздел науки о фазовых переходах в твердых телах.

В четве.^ой гливе иооледуетоя влияние йолитошшх возбуыдений ь о тру кТур, еу о R Л ад шх криоталлах на теиаературу перехода, а

зверхпроводящее состояние. • На наотоящий момент подобное «¡оледованис яооит чисто теоретический характер, так как нет цэотаточкнх оснований считать, что титература сверхпроводящего юрехода в каком-либо кристалле овязана о квазиодномерными зтруктурныш возбуждениями. Как огмечалооь в предыдущей главе, iamrae таких возбуждений может подтверждаться экспериментами по глффузному раосегешю, и опиоываютоя ora моделью Крумхансла-Шриффера ¡7). Mil рассматриваем эту модель в двух предельных случаях - в континуальном.пределе, соответствующем большой ширине оолитона, и в 1ределе бесконечно узкой ширины оолитона, в котором модель Срумхакола-Шриффера сводитоя к модели Изинга в поперечном поле.

В континуальном■ пределе взаимодействие о электронами шиоквается гамильтонианом

«i„t-X Г^1 • (11)

kqo 1

Гроводя канонмчеокое преобразование о учетом квантования решеточных цепеней свободы, включая оолитонкые, можно получить выражение для 'ффективлого электрон-электронного взаимодействия

Heff4 1 V(4K<4> ^VW^.c^Vq.a/Vo-

kk'q

'де пропагатор d(e), аналогично (в), раопадаеток на вклады олитонов, локализованных фононов и обычных фононов

D(e)=D„„.+D. +D ' sol loe pb

олитонкая часть пропагатора пропорциональна форм-фактору солйтона s и определяется энергией отдачи оолитона eret=h2q2/2Me (м - маооа олитпна)

WE>e

.fei - »i-Uhïi

1 ^"rj 1 l^t''

2

|Fe(q)î2

де Ф(г)=е"г /dx е"* -интеграл Дооона, получапцийоя в результате

о

татиотичеокого уореднения по распределению оолитонов. Еклады ононов выглядят трэдационным образом, исключая тот факт, что окализовашшй фонон имеет специфический форм-фактор, определящий -зависимость электроп-фононного раооеяния. • Солитонный вклад а ффективное электрон-электронное взаимодействие дает дополнительное ритяжение электронов, область которого определяется максимальным

значением энергии отдачи, значение волнового вектора в которо!

на г

лимитируетоя форм-фактором солитона чгпах=

бес ("У Ев

где иыо-щель в опектре оптичеоких фононов, е8 -энергия солитона, Отношение интеноивнооти притяжения электронов, обусловленной оолитоными и фоношшми вкладами, оказывается равным

рИ <и£> (Иио)£

где <и2> -среднеквадратичное отклонение атомов от положеню равкозеоия, обусловленное линейными фононными колебаниями, й оредняя чаотота фононного опектра. Это соотношение может оказатьо? велико в силу большого отношения и2/<и2> , но фактор вхр(-Ев/кт] ослабляет фактическую величину овязи через оолитоны. Общий баланс может бнть различен, однако в любом олучае наличие допорлнительногс притяжения через оолитоны повышает температуру оверхлроводящегс перехода тс0, обусловленную только фононным взаимодейотвием. Еол* при т * тс0 оолитонный механизм уопевает эффективно включитьоя, возможно значительное повышение т

с.

< Этот факт теоретически проверялся и в другом предельном случая

- в модели Изинга в поперечном поле. Положение . атома в одном из положений равновеоия ±и0 опиоываетоя в ней квазкопиновоЯ изинговокой переменной о2, а переокок из одного положения в другое

- оператором поперечного поля ох.

Гамильтониан модели имеет вид '¿1 .

н=-°1в1Х '1°I2 °1г

11

Солитоннее возбуждение в данной модели оводитоя к антифазноЯ доменной границе в изинговской оиотеме, обладающей подвижнооты благодаря переококу атомов. Разложение по плотности оолитоное позволяет вычислить динамическую восприимчивость в данной модели

™ о

оолитонный вклад в которую имеет вид

2Я '-1

22 2п8 Iя ехр(20совк/кТ) I г „в - (п о)= - Г - dk Гехр(2Йсовк/кТ)Чк

(е плотнооть солитонов п8--а~2и/кТ.

Знание реальной чеоти вооприимчивооти позволяет получить [ачение константы электрон-оолитонной овязи х по известной рмуле, так что оравнение конотант электрон-оолитонной и электрон-нонкой овязи дает

х8/ % (!£ в-2../кт)

рЬ <и2Л О >

лноотью аналогичную (12), что показывает идентичность подходов в зличных пределах.

Отметим, что оверхпровбдимооть в раооматривае1лых оиотемах лжна обладать рядом оообенноотей: сверхпроводящая щель должна ть сильно анизотропна. в направлении цепочек атомов, причем изотропия резко возрастает при температуре *тсо, когда эффективно лючаетоя новый механизм опаривания; извеотное соотношение мепду лью й(о) при нулевой температуре и тсНарушаетоя, поскольку Д(о) рмируетоя фоношшм взаимодействием, а тс за очет растущего с мпературой вклада оолитонов. При иоследовашш оверхпроводиыооти в руктурно-неуотойчивых криотаплах оледует выявля'л перечиоле!шые сбеннооти, о целью обнаружения вклада оолитоншх возбуждений в ерхпроводимооть.

пятой главе рассмотрены сверхпроводники о многокомпонентным рэметром порядка. Многокомпонентный сверхпроводящий параметр рлдка может иметь место в результате какого-либо вырождения зрхпроводацего соотояния, например, за очет ненулевого 'итального момента пары. В даооертации раооматриваетоя овязь того вырождения о вырождением одноэлектронннх состояний на зерхнооти Ферми. Для этого в рамках обобщённой модели БИЛ для грхпроводника о' вырожденными . орбитальными электронными стояниями выводится функционал овободной энергии Гинзбурга-Ландау ликрэокопичеокой расшифровкой входящих в него коэффициентов, тютическая оуша системы о иоходннм гамильтонианом электронов

I ¡4* »;<х)(Й0-^п<*>Ч£

п . птп'ш'

¡образуется при помощи тождеотва Хаббарда-Стратоновича в ¡тинуальчый интеграл по переменным дпт , ' оопряженным о ¡ратором рождения электронных пар

В итоге отатоумма равна |одод* ехр(-р(л,д*)Лт) , где Р(и,д*) -

функционал Гинзбурга-Ландау.. кт 1/кт

Р(д,д*)=— / аг ^х I Упп,(к1л;п(х,г)лк1(,:,т)-

2 о

1/кТ

-кТ 1п <7вхр|1 ¡Ох 2 ь;п(х,т)Д11п(х1г)+к.о | > .

Вычисление шпура по электронным переменным раскрывает микрэодогопе-окую структуру- коэффициентов при инвариантах второй и четвертой отелени. Они определяются тремя группами величин: 1) суммой по частотам от произведений двух или четырех электронных функций Грика нормальной фазы, которые определяли коэффициенты функционала Гинзбурга-Ландау для сверхпроводника о однокомпонентным параметром порядка, 2) оииметризовашнми комбинациями матричных элементов электронного взаимодействия,преобразующихся по неприводимому представлению,по которому преобразуется сверхпроводящий параметр порядка -3)уоредненншли по поверхности Ферми базисными функциями неприводимого представления. Параметром порядка олужит переменная д£, являющаяся комбинацией переменных. д (я), симметризованных в соответот-вии с базионой функцией' неприводимого представления и точечной группы кристалла (х - номер базионой функции в этом представлении)

лх = I ■

. ртп

В отоутотвии опин-орбитальной овязи из базионой функции можно выделить оинглетную или триплетную часть, а также орбитглъную чазть базисной функции, определяющую орбитальный момент пары.Показывается, что для реализации оверхпроводимооти о многокомпонентным параметром порядка электрон-фонокчое взаимодействие должно косить очень анизотропный характер, компенсируя уменьшение парциальной плотности оэотояшгй, взвешенной о базисными функциями .

На оокопе полученного обобщенного функционала Гинзбурга-Ландау развивается феноменологическая теория . сверхпроводника . о деухксмпонентным параметром порядка, описызающая его поведение в магнитном поле. Магнитное отстояние в. таких сверхпроводниках списывается токовым уравнением •

(р2 р2 ?<рг)-(р2+р2)а

где р,, р 1 -амплитуды и фазы двух компонент параметра порядка,

-вектор-потенциал. Магнитный поток в единицах кванта потока ♦ 2 2 ° ЕШ6Н */* = П1Р1 +П2Р2 , откуда видно, что при р,=р„ возможен п 2 г

о 1^5

ихрь, магнитный поток которого равен половине кванта магнитного этока. Нелинейные уравнения, опиоыващие сверхпроводящее ооотонтше оказывают, однако, что такой вихрь не может быть изолирован, а злытывает конфайнмзкт о другим вихрем, гак что суммарный поток зязанного дкмера оказываетоя, конечно, кратен кванту потока, зказано также, что в таких сверхпроводниках могут существовать >зше домели сверхпроводящей фазы. Особенности поведения зерхпрозодкика .в магнитном поле определяется соотношениями между )омя параметрами размернооти длины - глубиной проникновения поля корреляционной длиной е, и шириной а границы между двумя »менами, сверхпроводящей фазы. В уоловиях е«с!«х возможно галитичеокое иооледованне уравнений для сверхпроводящего параметра »рядка в магнитном поле. Показано, что в этом олучае днмеры, ютавляпцие альтернативу обычному вихрю Абрикосова, имеют два 1Това о половинными квантами потока, связанные между . собой двумя >менными стенками. Расстояние между остовами внутри димера порядка . Энергия дкмера в иопользуемых приближениях оказываетоя равной " :ерпш абрикооовокого вихря, так что мы оказываемся не в осотоянии ределить энергетическую выгодность того или иного маггатного стояния'. .В доменной стенке, разделяющей два сверхпроводящих' мена, димер будет раопадатьоя нз два вихря о половиной кванта тока, оущэственно понижая энергию.

Для сверхпроводников о многокомпонентным параметром порядка в гкитном поле возможно появление вихревых структур более олояной ироды, чем димер. Отдельные оотовы могут перенооить дробный квант тска, но вихрь в целом переносит целый квант потока. Конфайнмент дельных остовов ооущеотвляетоя оиотемой доменных отенок, ределяемой топологическита зарядами вихрей. Подобный тип врхпроаодящего ооотояния реализуется в органических зрхпроводниках (Назаров, 1989), тяжелофэрмиокных ойотемах, и, зможно, в ВГСП кристаллах.

заключении еще 'раз перечислены ооновные выводы диооертации и эмулируются возможные направления дальнейших иооледовайий.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1 .Проведена классификация несоизмеримых магнитных отруктур, известных в литературе, по типам функционалов Гинзбурга-Ландау, описывающим эти структуры.Развита последовательная феноменологическая теория, на оонове которой можзт быть проведен анализ любой сколь угодно сложной несоизмеримой структуры.Подробно проанализированы эффекты нелинейности, проявляющиеся в изменении волнового вектора при изменении внешних пареметров, а также в появлении кратных гармоник в.пространственном распределении параметра порядка, для Функционалов различного типа. Получены выражения для сечения раооеяния нейтронов на несоизмеримых структурах, что может олужить базой для анализа* экспериментальных данных по раооеякию нейтронов в крчоталлах со сложными магнитными структурами.

2.Разработаны феноменологические методы, позволяющие провеоти теоретическое исследование спектров возбуждений сложных несоизмеримых магнитных отруктур. в том числе отруктуры типа "решетки солитонов". Получены выражения для оечения неупругого расоесшя нейтронов и раооеяния овета на кристаллах о этими магнитными структурами, позволяющие овязать экспериментальные результаты по неупругому рассеянию оо спектрами и характеристиками магнитных отруктур. Построена и решена точно решаемая модель, что наряду о разработанными приближенными методами в построении спектров возбуждений, позволяет понять многие закономерности этих спектров и их эволюцию с изменением параметров системы, в том числе температуры и магнитного поля.

3.Предложена динамическая модель для объяснения диффузного • раооеяния з кристаллах, имеющих отруктурно выделенные цепочки

атомов.. Возникновение в таком криоталле динамических доменных границ (оолитонов), приводит к характерному диффузному раооеянюо, локализованному вблизи плоскостей обратного пространства. Ширина и • интенсивность диффузного раооеяния имеют специфическую температурную зависимость и содержат информацию 6 локализованных возбуждениях оистемы - оолитонах и локальных фононах.

4.Подробно исследован феноменологический функционал Гинзбурга-Ландау о компонентами тензора деформации в качеотве параметров порядка, описывающий фазовые переходы мартеноитного типа . в кубических криоталлах. Показана важность условий оовмеотнооти для компонент тензора деформации при описании неоднородных состояний мартенсита. Выяснено, что геометрические параметры оистемы, з том числе положение габитуоной плоскости и расположение домеяных границ

еед различными доменами мартепоита могут быть получены из равнений совместности. С учетом нелинейных модулей упругооти олучены уравнения, описывающие неоднородные ооотояния. Решение тих уравнений показало распределение деформаций в доменных стенках мартеноите, а также позволило высказать качеотвею.иа соображения неоднородном ооотоянии е предмартеноитной области, в чаотнооти зязать геометрическую форму локализованных предмартенситйых Зразований о соотношением модулей упругооти криоталла. .Обнаружено, что наличие в кристалле наряд,у о фисками существенно злинейных возбуждений в спектре колебаний-решетки -солитонов- при->дит к повышению те (.тер? туры сверхпроводящего перехода. Это 'повы-:нке, происходящее при сохранении суммарного чиола отепеней овобо-I, связано именно о нелинейностью нового типа возбуждений, и может сазатьоя существенным при некоторых параметрах системы. Отметал, ■о чем выше оказывается "затравочная" температура сверхпроводящего (рехода, обусловленная лишь фононным механизмом, тем оущеотвеннее ¡азываетоя и оолитонное повышешга (в процентном отношении). .Иооле-1вание проведено в двух цротивополошшх пределах - в пределе гльшой ширины солитояа и в пределе бесконечно мзлой ширины, что 1ИВОДИТ к двум существенно разным моделям - КрумхачслаЧ!1риф$ера и дели Изинга в поперечной поле, дащим идентичные результаты. Исходя из микроскопического гамильтониана системы электронов, отроен функционал. Гкнэбурга-Ландау для сверхпроводников о нетриви-ьным спариванием, параметр параметра которого преобразуется по тривиальному' неприводимому представлению группы вращений* криота'л-. Такая сверхпроводимость реалкзуетоя в тяжелофермионных сиотемах возможно, в органичеоких сверхпроводниках и некоторых ВТСП -оис-','г.х. Параметры функционала связываются о микроокопиче скими вели-ками взаимодействия. Построенный функционал попользуется для изу-тя поведения данных овархпроводкиков в поотоянком магнитном га. Показано, что в случае многокомпонентного параметра порядка ".ут возникать вихри о тонкой структурой, имеющие не один (как в ере Абрикосова), а несколько остовов,переносящих дробный квант :ока. Воя связанная сиотема,образующая вихрь при этом' имеет 'нитнкй поток, исчисляемый в целых кврнтах потока.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1 .В. М.Лаптев .Ю.Н.Скрябин. Фазовые диаграммы разупорядочснных оиотем оо связанными параметрами порядка.-$11,1980,т.22,n1 0,о.2949-2955.

2.В.М.Лаптев,Ю.Н.Скрябин. Фазовые диаграммы магнитных сверхпроводников. -ФММ,1981,т.51,n1,o.69-75.

3.Изшов Ю.А. .Лаптев В.М. Фазовые переходы з несоизмеримые структуры о четырехкомпонентным параметром порядка.-ФШ. 1983, т. 56, n5. о. 877-888

4.Изюмов Ю.А.,Лаптев В.М. Дифракция нейтронов на несоизмеримых магнитных отруктурах. - ХЭТФ, 1S83, т.85, n6, o.2105-2Î99.

5.Изпмов D.А.,Лаптев В.М. .Петров С.Б. Гармоничеокий анализ" несоизмеримых магнитных структур и раооеяние нейтоонов.,1984, т.26, ыЗ, 0.734-742.

6. Изшов D.A., Лаптев В.М., Петров С.Б. Магнитные фазоные переходы о несоизмеримыми структурами в сиотемах оо связанными параметрами порядка. - ФММ. 1984, т.58, n3, 0.427--435. '

7. Изшов Ю.А., Лаптев В.М., Сыромятников В.Н. Влияние магнитного поля и деформации на волновой вектор несоизмеримых магнитных отруктур в швг2 и zncr2se4. - ФММ, 1984, т.58, n4, о. 629-636.

S.Izyumov Yu.A.,Laptev V.M.,Petrov s.В. The modulated magnat1c structures and phase transitions betwoen them.-JHHM,1984Vv.44,N1 ,p.35-47

9.Изшов Ю.А.,Лаптев В.M.. Спектры возбуждений не ооизмеригдых магнитных отруктур и раооеяние нейтронов.-ЖЭТФ. 1985, т.88, м1, с.165-179.

10.Изшов Ю.А. .Лаптев В.И.,Сыромятников В.Н. Термодиньмичеоккй анакиз мульти-k отруктур в ceAiz и Nd и оообеннооти их опектров возбуждений вблизи точек фазового перехода. - ФММ, 1935, т.60, n4. о.651-660.

11. Izyumov Yu.A., Laptev V.M. The dynamics of spiral magnetic structures near the phase transition. - JMMM, 1985, v.51, N1-3, p.381-331. "

12.Изкмов Ю.А..Лаптев В.M., Неупругое раооеяние нейтронов на солитонней магнитной решетке. - ЮТФ. 1985, т.89, n4, о.1305-1315. -13.Изшов ГО.А.,Лаптев В.М..Скрябин Ю.Н. Механизм образования сверхпроводящего ооотояния через нелинейные возбуждения в сильно ангармойичеоких решетках. - ФИМ, 1987, т.64, n2; 0,288-293.

14.'Изшов Ю.А..Лаптев В.М. Квазиодномерная модель Крумхансла -Шриффера и диффузное раооеяние з 'структурно- неустойчивых криоталлах. - ИТ, 1987, т.29, н12, о.3603-3610.

15.Изшов Ю.А..Лаптев В.М. Притяжение электронов, обусловленное взаимодействием о нелинейными модами решетки. ФММ, 1987,. т.64, n4, о.709-719. ' •

16.Изшов Ю.А..Лаптев В.M. Коовенное вэаимодейзтвие электронов через солитоны ангармоничеокой решетки. - ДАН СССР, 1968, т.302, N1, 0.85-88.

17.Изшов Ю.А.,Лаптев В.Н..Сыромятников В.Н. Поле спонтанных деформации при мартеноитном фазовом переходе. - ФГТ, 1988,• т.30, мб, о.1623-1630.

18.Izyutnov Vu.A.,Laptov V.M..SyromyatMKov V.N. The microscopic approach in tho theory of superconductors with a many-component order parameter. - Inter. J. Mod.Phys.B, 1989 v.3, N9, p.1377-1401. 19.1 zyuHiov Yu.A. ,Laptev V.M. Vortex structure In superconductors with a many-component order parameter. - Phase Transitions, 1990, v.20, p.95-112.

20.1zyumov Yu.A.,Lapte' V.M. Peculiarity of superconductivity.1n a metal with a spiral magnetic structure. - Inter. J. Mod.Phys.B, 1969 V.3, N9, p.1377-1401.

21.Изшов Ю.А.,Лаптев В.M.,Сыромятников В.Н. Структурная неустойчивость при мартеноитных -фазовых переходах. - Сб."Проблемы физической кинетики и физики твердого тела", Киев, Наукова Думка, 1990, 0.231-244.

22.Izyumov Yu.A.,Laptev V.M.,Syromyatnikov V.M. A PhenomenolocHcal theory for martaneitic and reconstructive phase transitions. Phase Transitions, 1993, v.43, N4, p.1-52.

Отпечатано на ротапринте ИФМ УрО ГАН тира* 80 аакаэ Ш