Основное состояние и фазовые переходы в сильно коррелированных ферми-системах

Кудасов, Юрий Бориславович

Основное состояние и фазовые переходы в сильно коррелированных ферми-системах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Кудасов, Юрий Бориславович АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Б.м. МЕСТО ЗАЩИТЫ

2003 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Основное состояние и фазовые переходы в сильно коррелированных ферми-системах»

Автореферат диссертации на тему "Основное состояние и фазовые переходы в сильно коррелированных ферми-системах"

На правах рукописи

Кудасов Юрий Бориславович

Основное состояние и фазовые переходы в сильно коррелированных ферми-системах

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Саров 2003

Работа выполнена в Российском Федеральном ядерном центре -Всероссийском научно - исследовательском институте

экспериментальной физики.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор Демиховский Валерий Яковлевич

доктор физико-математических наук,

профессор Звездин Анатолий Константинович

доктор физико-математических наук,

профессор Надыкто Борис Андреевич

Ведущая организация:

Институт физики микроструктур РАН, г. Нижний Новгород

Защита состоится «_»_2004 г. в_на заседании

диссертационного совета Д 212.166.01 при Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского по адресу: г Нижний Новгород, пр. Гагарина 23, корп. 3, физический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского.

Автореферат разослан «_»_2004 г

Отзывы направлять по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, корп.З, физический факультет ННГУ.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. И. Машин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию основного состояния и фазовых переходов в сильно коррелированных системах, а также анализу динамики фазового перехода металл-изолятор при протекании по веществу мощных импульсных токов.

Актуальность темы и постановка задачи

За последние 20 лет были выполнены обширные экспериментальные исследования электронной структуры сильно коррелированных соединений методами рассеяния нейтронов. Их результаты показывают, что динамический ближний порядок (БП) между электронами является универсальным свойством металлических сильно коррелированных систем. Отсюда вытекает необходимость включения БП в теоретические модели сильно коррелированного состояния.

Сильное магнитное поле является одним из наиболее мощных инструментов экспериментального исследования электронной структуры твердых тел. В сильно коррелированных соединениях магнитное поле способно радикально изменить основное состояние, например, индуцировать разнообразные фазовые переходы. Успехи в экспериментальных исследованиях в сильных магнитных полях напрямую связаны с возможностями генерации таких полей. На протяжении последних 40 лет РФЯЦ-ВНИИЭФ является ведущей лабораторией в мире по созданию генераторов сверхсильных магнитных

«-М1. НАЦИОНАЛЬНАЯ |

БИБЛИОТЕКА I СПетсрбург

ОЭ ЯХ>/

I »1 л

Постановка и проведение экспериментов в сверхсильном магнитном поле является сложной задачей. Здесь, с одной стороны, приходиться учитывать кратковременный характер генерируемого поля (~10"5с). С другой стороны, необходимо серьезное внимание уделять борьбе с электромагнитными помехами. Расширение арсенала измерительных методик, как правило, открывает возможность исследования новых явлений.

В последние годы не ослабевает интерес к изучению высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Одной из особенностей ВТСП являются высокие значения верхнего критического поля (#сД которые при низких температурах достигают нескольких сот Тл. Поэтому исследование магнитной фазовой диаграммы ВТСП при низких температурах невозможно без применения сверхсильных магнитных полей. Измерение Нс2 важно для термодинамического и микроскопического описания сверхпроводящего состояния. Кроме Н02 представляют интерес и фазовые переходы между различными состояниями самой сверхпроводящей фазы (например, вихревое стекло -вихревая решетка). Из всех ВТСП с критической температурой выше температуры кипения азота соединение УВа2Сиз07.х является, по-видимому, наиболее технологичным и хорошо изученным веществом.

Другим интересным и перспективным веществом для исследовании в сверхсильном магнитном поле является моносилицид железа (Ре81). Это вещество является узкозонным полупроводником (ширина щели примерно 0,11 эВ) с очень необычными свойствами. Сильные электронные корреляции в трехкратно вырожденной ё-зоне железа приводят к огромным значениям эффективной массы электронов на дне зоны проводимости и дырок на потолке валентной зоны (100 т0 или выше) при низкой температуре. В обычных узкозонных полупроводниках и полуметаллах, как правило, имеются подвижные носители заряда с эффективной массой много меньшей тд. Поэтому в сильном магнитном поле происходит расщепление электронного спектра на уровни Ландау и увеличение запрещенной зоны, что приводит к известным эффектам. В Ре81 можно пренебречь расщеплением на уровни Ландау и основную роль играет зеемановское расщепление спектра, которое, в отличие от обычных узкозонных полупроводников, должно привести к переходу полупроводник-металл в достаточно сильном магнитном поле.

Фазовый переход металл-изолятор представляет собой естественный эффект для создания мощного твердотельного размыкателя. В теории электрического взрыва проводников давно известно, что наиболее быстрым режимом введения энергии в проводник является сверхбыстрый (скиновый) режим электрического взрыва проводника. При протекании импульслого тока по веществу, в котором происходит

переход металл-изолятор под действием джоулевого разогрева или магнитного поля, возможна реализация аналогичного режима движения фазовой границы металл-изолятор.

Одним из немногих веществ, удовлетворяющих жестким требованиям, к активному веществу твердотельного размыкателя, являются твердые растворы (УюсСгхЬОз. Важной задачей является построение теоретической модели динамики фазового перехода при протекании мощного импульсного тока, которая бы позволила оценить возможные характеристики твердотельного размыкателя.

Основными целями настоящей работы являлись:

1. Обобщение теории ПЛФЖ на случай ненулевых температур и произвольного магнитного поля и анализ фазовой диаграммы различных конденсированных сред.

2. Разработка новой вариационной теории ферми-систем, включающей в явном виде ближний порядок, выполнение расчетов энергии основного состояния и корреляционных функций в различных моделях, развитие методов построения квазичастичных спектров и оценки роли ближнего порядка в сильно коррелированных системах в целом.

3. Разработка новых методов экспериментального исследования свойств твердых тел в сверхсильных импульсных магнитных полях и выполнение исследований фазовых переходов в сильно коррелированных системах в сверхсильном магнитном поле.

4. Разработка теоретических основ нового типа сильноточного размыкателя на основе фазового перехода металл-изолятор в твердых растворах (УюсСгхЬОз.

Теоретическая значимость полученных результатов состоит в обобщении теории ПЛФЖ на случай ненулевых температур и сильных магнитных полей, анализе фазовой диаграммы твердых растворов (V 1-хСгх)гОз и линии плавления 3Не в сильных магнитных полях, в новой вариационной теории сильно коррелированных ферми-систем с ближним порядком и результатами расчетов энергии основного состояния, эффективных масс и корреляционных функций в различных моделях, в аналитической модели сверхбыстрого движения фазовой границы металл-изолятор при протекании мощного импульсного тока в веществе.

Практическая ценность данной работы заключается в новых теоретических методах анализа основного состояния сильно коррелированных веществ, в усовершенствованных ВЧ и СВЧ методиках измерения проводимости твердых тел, в результатах исследования магнитной фазовой диаграммы высокотемпературного сверхпроводника УВагСизОу.х и узкозонного полупроводника Бе81 в сверхсильном магнитном поле, а также в новых конструктивных решениях для твердотельного размыкателя.

Новизна полученных результатов: впервые было выполнено обобщение теории ПЛФЖ на ненулевые температуры и произвольные магнитные поля, впервые построена вариационная теория ферми-систем с ближним порядком. Методика измерения комплексной проводимости тонких пленок в сверхсильном магнитном поле позволила впервые построить общий вид магнитной фазовой диаграммы оптимально допированного ВТСП УВа2Сиз07.х, в FeSi впервые наблюдался и исследован фазовый переход полупроводник-металл, индуцированный сверхсильным магнитным полем.

Апробация результатов диссертации

Проблемы, затронутые в диссертации, обсуждались на семинарах в РФЯЦ-ВНИИЭФ, ИОФ РАН (г. Москва), ННГУ (г. Нижний Новгород), ИФТТРАН (г.Черноголовка), ЛАНЛ (США), Государственном Университете Флориды (г. Таллахасси, США), Институте Комплексных Систем (г. Дрезден, Германия).

Основным вопросам, исследованным в диссертации, посвящены доклады на российских и международных конференциях: 3 rd, 4th, and 6th International Symposiums on Research in High Magnetic Fields, (The Netherlands, Amsterdam, 1991), (The Netherlands, Nijmegen, 1994), (Portugal, Porto, 2000); Advances in High Magnetic Fields, Tsukuba, Japan, 1995; 10th IEEE International Pulsed Power Conference, USA, Albuquerque, 1995; 1-ый, 2-ой, 3-ий, 4-ый и 5-ый Международные Научно-Практические Семинары «Капица», (Саров, 1997), (Саров, 1998), (Сэров, 1999), (Саров, 2000), (Саров, 2001); Pulsed Power and Plasma Science -2001, USA, Las Vegas, 2001; 6th, 7th, and 9th International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and related topics, (USA, Albuquerque, 1992), (1996, Russia, Sarov), (2002, Russia, Sarov); 26-ая, 27-ая, 28-ая и 29-ая Зимние Школы по Теоретической Физике «Коуровка», (Ижевск, 1996), (Дальняя Дача, 1998), (Кыштым, 2000), (Кунгур, 2002), EastMag-2001 "Trends in Magnetism" (Russia, Ekaterinburg), 2001; CAMR-2001, Conference on "Advanced Magneto-Resistive Materials", Russia (Miass, 2001); CESMSCS-2001, Conference on "Electron Structure and Magnetism in Strongly Correlated Systems" (Russia, Miass, 2001); 19th General Conference of the EPS Condensed Matter Division (Great Britain, Brighton, 2002); 14th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics (Japan, Matsue, 2000); International Workshop on Computational Approach to Electronic Correlations in Solids (Germany, Dresden, 1997)

Содержание диссертации отражено в 46 публикациях, включая 4 обзора и 4 российских патента.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертация изложена в 8 главах, сгруппированных в три раздела, введении и заключении.

Введение

Во введении обоснована актуальность работы,, дано краткое введение в проблему сильно коррелированного состояния, обсуждаются некоторые вопросы теории сильно коррелированного состояния, в частности, роль ближнего порядка. Здесь также определены задачи, которые могут быть решены экспериментально с использованием сверхсильного магнитного поля, приведен краткий экскурс в историю техники сверхсильных магнитных полей, обоснован выбор объектов экспериментального исследования: оптимально допированного УВа2Си307.х как характерного представителя ВТСП для исследования магнитной фазовой диаграммы и моносилицида железа как уникального узкозонного полупроводника с тяжелыми подвижными носителями заряда. Показано, что фазовые переходы в сильно коррелированных соединениях могут найти практическое применение в сильноточной электронике при создании мощных импульсных размыкателей.

Раздел 1. Вариационная теория основного состояния сильно коррелированных ферми-систем

В главе 1.1 дано краткое введение в вариационные методы теории сильно коррелированного состояния. Теоретическое рассмотрение сильно коррелированного состояния удобно начать с модели Хаббарда. Для единственной невырожденной зоны ее можно сформулировать в виде следующего гамильтониана

где - оператор рождения (уничтожения) ферм иона спина

на /-ом узле решетке. Угловые скобки обозначают суммирование только по ближайшим соседям,

/<7 Ю Ш

Одним из методов исследования модели Хаббарда является вариационная процедура Гутцвиллера. Пробная вариационная функция Гутцвиллера может быть представлена как

И = &?К)' (2)

для

Х = УГп п > ;п1ественный параметр, лежащий в пределах [0,1] 00, |«,0)

исходная Л-частичная волновая функция

некоррелированных электронов, например для кристалла.

Энергию основного состояния с пробной волновой функцией (2) можно вычислить двумя способами. Во-первых, можно использовать приближение Гутцвиллера, т.е. предположение о том, что состояния любых двух узлов решетки независимы. Это очень сильное предположение, которое полностью отбрасывает нелокальные динамические корреляции и справедливо только для бесконечномерной решетки. Зато в этом случае можно получить аналитическое решение для полной энергии системы:

(3)

где

- вариационный параметр,

(4)

средняя

кинетическая энергия электронов спина Заметим, что отсюда получают практически точное решение для модели Хаббарда на бесконечномерной решетке. Кроме того, оказалось, что можно выполнить разложение Е при малых отклонениях системы от равновесия и получить параметры теории ферми-жидкости Ландау. Например, эффективная масса квазичастицы имеет вид Значения могут быть очень большими и такой

(Г "(Г

подход составляет основу теории ПЛФЖ.

Можно не использовать приближение Гутцвиллера и находить энергию основного состояния численно на конечных кластерах (метод вариационного Монте-Карло) или же использовать разложение оператора в правой части (2) по параметру

Автором исследовались формальные свойства пробной волновой функции (2) [1]. Было показано, что, поскольку оператор g* коммутирует с операторами трансляций, точечной группы симметрии, перестановок частиц, пробнаят функция сохраняет симметрии исходной волновой функции. Была также доказана теорема о том, что, хотя преобразование Лg*\ф0)> где А - нормировочный множитель, неунитарное, при

фиксированном значении существует унитарное преобразование, связывающее исходную и пробную волновые функции.

В работе [2] автором исследовалось обобщение теории ГШФЖ на ненулевые температуры в рамках подхода, предложенного Чао и Бергреном (Chao, Bergren). В точном выражении для свободной энергии ПЛФЖ

F(T,x)=qF0+ xU-TS, (5)

где Fq - свободная энергия некоррелированной (или исходной) ферми-системы, Si -часть энтропии ПЛФЖ, зависящая от температуры Тнеявно через параметр х, используется приближение «металлической фазы», т.е. S/=0. Оказывается, что это приближение справедливо, если эффективная масса не слишком велика. Например, оно выполняется для полутора окиси ванадия V2O3 и твердых растворов на ее основе, а также жидкого 3Не,

В работе [3] автором была получена энергия основного состояния ПЛФЖ при ненулевых температурах и сильных магнитных полях. В частности, при половинном заполнении зоны возникают два типа решений (см. рис. 1): для умеренных спиновых магнитных моментов (кривые 1,3) и при сильной спиновой поляризации (кривые 2,4). При малых значениях параметра U в модели Хаббарда решения плавно переходят друг в друга. При больших - происходит фазовый переход первого рода со скачком магнитного момента. Отметим, также при нулевой температуре кривые 1 и 3 совпадают с известным решением (Vollhardt).

Полученные решения в теории ПЛФЖ были применены автором к исследованию фазовой диаграммы веществ с возвратным переходом первого рода делокализованное - локализованное. Имеются два хорошо

Рис.1. Классификация решений в теории ПЛФЖ при ненулевых температурах. Кривые 1,2 — при большом значении кривые 3, 4 -при малом и.

известных примера таких переходов: фазовый переход парамагнитный (ПМ) металл - ПМ изолятор в твердых растворах (Vj.xCr^Os и линия плавления 3Не. В работах [7,10] было показано, что теория ПЛФЖ хорошо описывает фазовую диаграмму твердых растворов (Vj.xCrxbCb, но при исследовании линии перехода необходимо учитывать разность решеточных составляющих свободной энергии в различных фазах. В работах [5,6] проведены расчеты состояния 3Не при сверхнизких температурах и сильных магнитных полях. Там же построена простая модель кинетики быстрого плавления 3Не и приведены теоретические расчеты смещения линии плавления 3Не при высокой спиновой поляризации. В частности было показано, что существует два предельных режима плавления: равновесный (высокие температуры, низкий удельный магнитный момент, медленное плавление) и неравновесный (в противном случае). Экспериментальные результаты (Dutta, Archie) действительно стремятся к этим режимам в предельных случаях (см. рис. 2).

В работе [4] автором обсуждаются некоторые недостатки модели ПЛФЖ для 3Не и намечены пути их устранения.

В главе 1.2 обобщены результаты исследования ближних нелокальных корреляций, т.е. ближнего порядка (БП) методом рассеяния нейтронов [11]. Было показано, что практически во всех сильно коррелированных соединениях БП существует и играет заметную роль. Более того существуют универсальные свойства БП с различных сильно коррелированных системах, таких как соединения переходных металлов

Т, К

ООО 005 010 015

000 0 01 0 02 0 03

Рис.2. Смещение давления при плавлении 3Не в магнитном поле. 1-неравновесное плавление [5], 2 - эксперимент (2-х минутное плавление), 3 - равновесная линия плавления [6].

и т.д.), системы с тяжелыми ферм ионам и купратные ВТСП. Отметим, следующие общие черты БП. (а) Энергия спиновых возбуждений, связанных с БП, и скорость их релаксации уменьшается с увеличением эффективной массы подвижных носителей заряда. Это хорошо согласуется с представлениями о сужении квазичастичной зоны, (б) Сильные ближние корреляции нельзя трактовать как квазичастичные возбуждения, т.к. скорость их релаксации сравнима с энергией возбуждения, и они локализованы в координатном пространстве в пределах нескольких элементарных ячеек. Иначе говоря, энергия и импульс этих возбуждений не являются «хорошими» квантовыми числами, (в) Развитие сильно коррелированного состояния практически всегда сопровождается возникновением сильного БП. Подавление сильно коррелированного состояния при повышении температуры, наложении внешнего магнитного поля, введении примесей и т.д. ведет к исчезновению БП, что указывает на тесную связь этих двух явлений. Последнее утверждение представляется наиболее важным, поскольку оно показывает, что для объяснения природы сильно коррелированного состояния необходимо выйти за рамки теоретических моделей где БП принципиально отсутствует. (г)

Высокотемпературные сверхпроводники (особенно недодопированные) составляют особую группу. В них при умеренной перенормировке эффективной массы длина антиферромагнитных (АФМ) корреляций в металлической фазе аномально велика, даже несмотря на квазидвумерный характер магнитных взаимодействий.

Для введения БП в вариационную процедуру автором была предложена пробная функция, являющаяся обощением пробной функции Гутцвиллера [13]

где в произведении кроме гутцвиллеровского сомножителя может входить набор проекционных операторов на все возможные конфигурации состояния узла решетки и пары узлов - ближайших соседей. Вещественные параметры лежат в диапазоне что позволяет, как

уменьшать, так и увеличивать амплитуды различных конфигураций пары узлов.

В качестве примера определим явный вид пробной волновой функции для ПМ фазы невырожденной полузаполненной зоны. Операторы отвечающие состояниям пары ближайших соседей

приведены в табл. 1.

Таблица 1. Конфигурации пары ближайших соседей в модели Хаббарда (ПМ фаза; половинное заполнение)._

Оператор Конфигурация Кратность , вырождения

Узел / Узел )

* 1

п и и 1

п и 2

п т 2

п 1 2

п т т 1

п т 2

п ф 2

4 1 4 1

Часть из этих операторов оказывается зависимыми и окончательно пробная волновая функция выражается следующим образом

Пробная волновая функция (7) также, как пробная функция Гутцвиллера, инвариантна относительно трансляций и точечной группы симметрии, антисимметрична по отношению к перестановкам частиц, но дополнительно содержит вариационные параметры управляющие ближним порядком.

Для- вычисления - энергии основного состояния системы была разработана методика, основанная на методе псевдоансамбля Кикучи [12]. Вычисление сводится к комбинаторной задаче о размещении различных парных конфигураций по решетке. Данная процедура дает практически точное решение с пробной волновой функцией на дереве, а на решетке с замкнутыми путями решение является приближенным. В результате вычисление в пределе большого • числа узлов решетки полная энергия системы может быть получена в аналитическом виде как функция нескольких вариационных переменных. Например, для ПМ фазы с половинным заполнением имеем

у2 — /

где у1=у1=х-у3-2уА, у6=у10= -х-у.,-2у^ Окончательно полную

энергию системы фермионов удобно представить в гутцвиллеровской форме

электронов, т.е. вычисленная при 17=0, £д - средняя энергия некоррелированных электронов. Заметим, что параметры у, имеют простой физический смысл — это вероятность нахождения соответствующей конфигурации ближайших соседей (см. табл. 1).

Поиск глобального минимума по четырем переменным х, уз, Ул, Уп осуществлялся численно (усовершенствованный симплекс-метод Нелдера-Мида) и не представлял принципиальной трудности, потому что выражение (8) - это гладкая дифференцируемая функция, без особенностей внутри области определения.

Результаты расчетов энергии основного состояния для ПМ и АФМ фаз модели Хаббарда с половинным заполнением приведены на рис. 3. Полезно сравнить их с известными решениями. В ПМ фазе при сравнении с результатами метода вариационного Монте-Карло (численный расчет, пробная функция Гутцвиллера) для квадратной и простой кубической решеток оказывается, что наше решение с учетом БП оказывается в 2-3 раза ниже по энергии основного состояния в области промежуточных значений ГО (см. вставку). Таким образом, в этой области БП является определяющим фактором при формировании сильно коррелированного состояния. В АФМ фазе для одномерной решетки наше решение достаточно близко к точному, а для двумерной и трехмерной решеток практически совпадает с вариационным методом Монте-Карло (на рис. 3 не показаны), т.е. в АФМ фазе БП не развивается, что согласуется и с экспериментальными наблюдениями БП. Вычисленные корреляционные функции хорошо согласуются с экспериментом для УгОз, (У^хСгхЬОз, и систем с тяжелыми ферм ионам и.

Автором было также исследовано влияние БП на поведение модели Хаббарда в сильном магнитном поле [14], развитие БП в системах с тяжелыми фермионами (на основе модели Кондо-Хаббарда) [11].

(9)

значение матрицы плотности некоррелированных

Рис. 3. Зависимость энергии основного состояния от отношения Ш в модели Хаббарда с половинным заполнением для ПМ (слева) и АФМ (справа) фаз. (а) - одномерная цепочка, (б) - квадратная и (в) - кубическая решетки. 1 - решение Гутцвиллера, 2 - решение с БП, 3 - точное решение (Lieb, Wu) для одномерной решетки и решение методом вариационного Монте-Карло для остальных случаев.

Раздел 2. Экспериментальные исследования основного состояния и фазовых переходов сильно коррелированных веществ в сверхсильном магнитном поле

В главе 2.1 дано краткое введение в технику сверхсильных магнитных полей. В данной работе для генерации СМП использовались два типа взрывомагнитных генераторов. Низкотемпературные

исследования в полях до 600 Тл проводились в магнитокумулятивном генераторе МК-1. В настоящее время этот генератор выпускается мелкой серией во ВНИИЭФ. Он обеспечивает отличную воспроизводимость магнитных полей до 1000 Тл. Кроме рекордных значений пикового магнитного поля генератор МК-1 обладает рядом других преимуществ по сравнению с другими установками СМП, например, большим полезным объемом и высокой однородностью магнитного поля. Один из экспериментов в магнитном поле до 150 Тл был выполнен в двухступенчатом взрывомагнитном генераторе, разработанном в ЛАНЛ, где он выпускался тоже мелкосерийно.

Генератор МК-1, укомплектованный стеклянным криостатом для проведения опыта при криогенной температуре, схематично изображен на вставке к рис. 4. Соленоид-оболочка 2 представляет собой многослойную многозаходную тонкостенную катушку внешним диаметром 152 мм, внутренним диаметром 137 мм и длиной 300 мм, состоящую из изолированных медных проволочек диаметром 0,25 мм. Внутренний слой этой катушки уложен по спирали. Внешний слой уложен по образующей цилиндра и является обратным токопроводом. Внешний и внутренний слои отделены друг от друга слоем диэлектрика, и весь соленоид-оболочка пропитывается эпоксидным компаундом. В некоторых экспериментах внутри соленоида устанавливается внутренний каскад. Он представляет собой тонкостенный цилиндр, который состоит из изолированных медных проволочек, уложенных по образующей цилиндра и залитых эпоксидным компаундом.

Через примерно 60 мкс после разряда мощной конденсаторной батареи в соленоиде-оболочке развивается ток около 2 МА. При этом внутри его создается начальное магнитное поле около 16 Тл. По внешнему цилиндру заряда инициируется цилиндрическая сходящаяся ударная волна. После прохождения ударной волны по соленоиду-оболочке проволочки в ней свариваются, образуя сплошную хорошо проводящую оболочку, захватившую начальный магнитный поток. Оболочка начинает сжиматься коаксиально к центру, сжимая магнитный поток и усиливая магнитное поле.

Измерение магнитного поля в экспериментах с генераторах СМП выполнялось двумя независимыми методиками: оптической, основанной на магнитооптическом эффекте Фарадея, и индукционной. Здесь кратко обсуждается техника измерения магнитного поля. В целом точность измерения магнитного поля оценивается нами как 3 %.

В главе 2.2 обсуждаются микроволновый отклик ВТСП в магнитном поле, методика измерения комплексной проводимости пленок в сверхсильном магнитном поле, постановка и результаты исследования магнитной фазовой диаграммы

Время, мкс

Рис. 4. Фрагмент импульса магнитного поля генератора МК-1. На вставке генератор МК-1. Внешний вид. 1 -заряд ВВ , 2 - соленоид-оболочка, 3 -двойная стеклянная вакуумированная трубка (криопровод), 4-нагреватель для подъема охладителя в криопровод, 5-датчик температуры, 6 - измеряемый образец, сосуд Дьюара, 8 - пенопластовые держатели криостата, 9 - силовые кабели.

В магнитных полях выше первого критического магнитного поля #сь т.е. в смешанном состоянии, микроволновый отклик сверхпроводников второго рода, к которым относятся ВТСП, определяется движением сверхпроводящих вихрей. Простая модель одиночного вихря, закрепленного на центре пиннинга, приводит к следующей зависимости комплексной проводимости от магнитного поля Я

где ш - круговая частота высокочастотного сигнала, р и т/ - постоянные коэффициенты, ^ = - квант магнитного потока..

После открытия ВТСП оказалось, что их микроволновый отклик существенно отличается от классических сверхпроводников, как в

магнитном поле так и без него. В отличие от низкотемпературных сверхпроводников, высокочастотные свойства ВТСП в смешанном состоянии не всегда хорошо описываются моделью одиночного вихря в потенциальной яме. Портис с коллегами впервые изучали модель, в которой предполагается существование двух сортов вихрей находящихся в центрах пиннинга и свободных. Сонин и Таганцев развивали модель для описания электродинамических свойств ВТСП в очень слабых магнитных полях (модель гипервихря). Оказалось, что формально обе модели очень схожи. Если имеются два сорта вихрей, то комплексная проводимость сверхпроводника состоит из двух вкладов :

где - проводимость вихрей, находящихся в центрах пиннинга, проводимость свободных вихрей. Другой подход к проблеме высокочастотного отклика был предложен Коффе и Клеммом. Основным отличием модели Коффе-Клемма является нелинейный вклад в высокочастотный отклик ВТСП, но в данной работе этот вопрос не обсуждается.

Измерения комплексных коэффициентов пропускания и отражения в сверхсильном магнитном поле [29] выполнялось при помощи прецизионного СВЧ интерферометра с рабочей частотой /=94 ГГц. Миллиметровое излучение подводилось к генератору при помощи металлических волноводов типа с внутренним сечением

2,54x1,27 мм2. Два отрезка диэлектрических фторопластовых волноводов сечением 1,7x3,4 мм2 и длиной примерно 0,5 м каждый использовались для проводки излечения непосредственно в полости генератора. Тем самым достигался компромисс между помехозащищенностью и чувствительностью измерений.

В диэлектрическом волноводе распространялась гибридная мода НЕц. Ее структура схематично показана на рис. 5. На конце волновода имелся скос (рис. 56), который служил для формирования плоской электромагнитной волны. Образец находился между двумя волноводами, как показано на рис. 5в. Расположение пленки вдоль направления магнитного поля позволяет снизить ее разогрев вихревым электрическим полем. Автором выполнена верхняя оценка разогрева пленки [32,33].

Образцы для этих экспериментов изготавливались в ЛАНЛ. Пленки состава YBa2Cu307.x наносились магнетронным напылением на подложку А12О3 (сапфир) с подслоем СеО2. Ориентация кристаллографической оси с пленки была перпендикулярна плоскости подложки. Подложка имела размеры 3,2x3,2x0,5 мм3, толщина подслоя составляла менее 50 нм. Рентгеноструктурный анализ показал хорошее качество состава пленки и

высокую степень ее ориентации. Толщина пленок составляла примерно 100 нм.

В экспериментах измерялись комплексные коэффициенты пропускания и отражения. От этих величин необходимо перейти к физическим характеристикам ВТСП пленки, например, к комплексной проводимости. Это может быть выполнено при помощи процедуры пересчета импедансов слоистой структуры пленка/подложка. В слоистых средах входной импеданс слоя Xвычисляется из следующего выражения:

2<'"> - ~{-2хФх 2 ,

(12)

гае г, ......

нормальный импеданс вещества слоя X, " у комплексные магнитная и диэлектрическая проницаемости,

входной импеданс следующего слоя вдоль направления распространения

волны, фх^кх^хСО^в- набег фазы в слое, в- угол распространения волны в

слое, (¡х - толщина слоя X, кх - волновое число, Ах -

коэффициент, зависящий от угла падения и поляризации излучения.

В результате для коэффициентов пропускания и отражения были получены выражения вида

У = /2(В},В2-,сг)+У0,

(13)

где - коэффициенты, которые определялись при

калибровке. Решением обратной задачи вычислялась комплексная проводимость пленки.

На рис. 6 показана комплексная проводимость пленки, полученная

Рис. 5. (а) Структура волны в диэлектрическом волноводе (гибридная мода (б) формирование плоской электромагнитной волны- на

конце волновода, (в) варианты установки образца (в опытах с ВТСП использовался нижний).

Магнитное поле, Тл

Рис. 6. Комплексная проводимость, вычисленная по сигналам пропускания (сплошные линии) и отражения (точки).

в эксперименте с начальной температурой 4,2 К.

При низких температурах (см. рис. 6) в слабых полях в проводимости пленки доминировала мнимая часть, т.е. вихри находились на центрах пиннига. В поле примерно 75 Тл (точка А) началось быстрое увеличение вещественной части и проводимости и уменьшение мнимой части. Сразу же заметим, что с точки зрения модели одиночного вихря (10) невозможно объяснить резкое возрастание вещественной части проводимости одновременно с увеличением магнитного поля. С точки зрения модели Портиса поведение ВТСП пленки в сильном магнитном поле объясняется переходом к режиму с малой концентрацией центров пиннига и появлением свободных вихрей. Такая интерпретация удовлетворительно описывает все известные на настоящий момент экспериментальные данные (не только полученные в данной работе).

Накопленные к настоящему времени результаты позволяют построить полную магнитную диаграмму УВагСизС^.* [32,33]. Она представлена на рис. 7 для ориентации В 1с. В работах использовались образцы с критическими температурами от 84 К до 91 К. Чтобы устранить расхождение, связанное с этим разбросом, мы нормировали температуры

Рис. 7. Фазовая магнитная диаграмма УВагСизОу с ориентацией кристаллографической оси с перпендикулярно магнитному полю. Заполненные символы - Н^2, незаполненные - начало перехода (onset),

синим цветом выделены результаты магнитных измерений, красным -результаты параграфа. А. А. А - измерения на частоте 94 ГГц, полузаполненный треугольник - особенность В на рис. 47. I измерения на частоте 1 ГТц; О, ♦ - ВЧ измерения на частоте 60 МГц; О, • - измерения на постоянном токе.

1 - начальный наклон ^ - линия обратимости (исчезновение гистерезиса). Черные штриховые линии ограничивают область, где лежит ожидаемое значение Н^2(Т).

и магнитные поля следующим образом ff' = fj*c

где

/1С /1С Гс°=90 К.

При сравнении полученных выше результатов с предшествующими измерениями верхнего критического поля привлекает внимание уменьшение анизотропии верхнего критического поля при низких

Так, вблизи Т отношение ^сг СУ.

температурах.

составляет,

согласно измерениям исчезновения диамагнетизма, 5,53. В пределах экспериментальной погрешности это же отношение получено в импульсных магнитных полях вблизи Т. Наши измерения вблизи

Тс также согласуются с результатами этих работ. С другой стороны,

вблизи Г=0 К оказывается равным всего 2,5.

отношение

Такое сильное расхождение нельзя объяснить только экспериментальной погрешностью. При температуре примерно 80 К в УВагСизО? происходит переход от режима трехмерной (3Б) сверхпроводимости к квазидвумерному (2Б) режиму. В близи Тс, вследствие того, что расстояние d между квазидвумерными слоями СиО2 мало по сравнению с длиной когерентности вдоль кристаллографической оси с ВТСП находится в 3Б режиме. Тогда в модели эффективной массы выполняется соотношение

7/Ш да

(14)

и анизотропия верхнего критического поля оказывается большой и независящей от температуры. При переходе к 2Б режиму отношение критических полей для различных ориентацией магнитного поля определяется следующим выражением

(15)

НЦТ) 2УЗ^(0) Я[2(Г)

где мы, как обычно, предположили, что

1-1

■%

. Из (15) видно, что

в 2Б режиме анизотропия верхнего критического поля уменьшается по

мере уменьшения температуры. При 0 К имеем

т.е.

яШ" л

полученное выше экспериментальное отношение критических полей

приводит к значению ^(О^в.б А (¿¡N11,7 А). Эта величина согласуется с известными оценками длины когерентности.-

В главе 2.3 разработаны ВЧ методики (на пропускание и отражение) измерения проводимости объемных образцов в сверхсильных магнитных полях [16,28]. Электрическая схема измерения проводимости по пропусканию приведена на рис. 8а. Источником высокочастотных гармонических колебаний в служил генератор Г4-154. Сигнал частотой 25-50 МГц с генератора через полосовой фильтр Z1 и разделительный

трансформатор ll подводился к внутренней полости генератора МК-1 радиочастотным коаксиальным кабелем длиной 30-50 м. В полость генератора МК-1 высокочастотный сигнал вводился витой парой проводов длиной около 50 см, на конце которой находилась плоская катушка L1 диаметром 2,5-3 мм (см. рис. 86). Витая пара и катушка изготавливались из провода ПЭТВ-2 диаметром 11 мкм. Ось катушки была перпендикулярна направлению СМП. Такое расположение снижало уровень ЭДС наводимой импульсным СМП. Другая (приемная) катушка L2 была отделена от передающей катушки образцом в виде диска диаметром 4-5 мм и толщиной 0,1-0,4 мм, как показано на рис.8б. Размещение образца вдоль магнитного поля позволяет уменьшать вихревые токи в образце и, следовательно, его джоулев разогрев. Сигнал с приемной катушки через витую пару, кабель, разделительный трансформатор Т2 и фильтр Z2 подавался на цифровой осциллограф Р типа Tektronix l44 или Tektronix l84.

Анализ электродинамики связи двух катушек, между которыми находится исследуемый образец, показывает, что при правильном выборе толщины образца (при этом толщина близка к глубине скин-слоя) выходной сигнал пропорционален удельному сопротивлению исследуемого материала. Оптимальная чувствительность методики при параметрах, указанных выше, достигалась для образцов с проводимостью ЮМОЛОмсм)"\

Эта проблема отсутствует в новой ВЧ схеме измерения

Рис. 8. (а) Функциональная схема сквозной методики измерения проводимости, (б) конструкция измерительного узла: 1 - исследуемый образец, 2 - катушки, 3 - стеклотекстолитовый держатель.

проводимости по отраженной волне, показанной на рис. 9. Сигнал с генератора О через вентиль WS подается на тракт, аналогичный схеме рис.9а: полосовой фильтр Z разделительный трансформатор Г, кабель, витая пара и плоская катушка Ь. На катушке лежал исследуемый образец аналогично рис.9б. Часть отраженной волны от конца кабеля связана с проводимостью исследуемого образца, причем можно убедиться, используя метод расчета из работы, что амплитуда отраженной волны прямо пропорциональна проводимости исследуемого образца практически при тех же условиях, что и для схемы на пропускание. Отраженный сигнал выделялся дифференциальным усилителем Л.

Простейший вариант вентиля и схемы вычитания, разработанный автором, приведен на рис. 96. Вентиль собран на транзисторе VI. Параметры цепи С4-Я4-С6-С8-Я6 подобраны таким образом, чтобы обратная связь коллектор-база на рабочей частоте была блокирована, а на базу транзистора VI попадала разность опорного сигнала (с генератора) и отраженной волны. Резистором. Я4 регулируется относительная амплитуда отраженной волны. Для регулировки относительной фазы нами использовался кабель, по которому ВЧ сигнал выводился на рабочее поле. Изменение рабочей частоты генератора в пределах ±0,4 МГц позволяло изменять фазу отраженного сигнала на В опытах использовался

один канал на отражение с полосой 44-52 МГц.

Рис. 9. Функциональная схема методики по отраженной волне и принципиальная схема вентиля.

Исследования фазового перехода полупроводник-металл в Бе81, индуцированного сверхсильным магнитным полем проводились при двух температурах Т = 77К и Т=4,2К на монокристаллических образцах, изготовленных в УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург). Кроме ВЧ методики измерения проводимости в экспериментах была использована индукционная методика измерения намагниченности (компенсационный датчик) [23]. Появление проводимости в обоих случаях была зарегистрирована как ВЧ методикой (рис. 11а), так и по индукционной методике (рис. 10а). Однако характер перехода сильно зависел от температуры.

При Т=77 К [20] наблюдалось плавное увеличение диамагнитного момента, связанного с увеличение проводимости образа (на образцах в виде мелкой монокристаллической пудры Бе81 в диэлектрической матрице диамагнитного момента не наблюдалось), т.е. происходил плавный переход полупроводник-металл. В нашем случае магнитное поле было аксиальным, и всегда выполнялось условие Х»Л, где X - глубина скин-слоя, Я - радиус образца. Тогда плотность индукционного тока в образце у'осг, где г - радиальная переменная, а индукция магнитного поля Яосг2. Из уравнения диффузии магнитного поля где

магнитная постоянная, а - проводимость порошка, получаем распределение магнитного поля в образце

где Во - индукция магнитного поля вне образца. Отсюда имеем выражение для расчета зависимости проводимости от времени

В экспериментах при 7М.2 на образцах с Бе81 наблюдался резкий пик в поле 355+20 Тл (см. рис. 106) [21]. К появлению острых пиков в сигнале приводят скачки магнитного момента при метамагнитных переходах. После пика наблюдается возникновение диамагнитного момента, связанного с появлением проводимости. Таким образом, при Т=4.2 происходил фазовый переход первого рода полупроводник-металл со скачком магнитного момента. Величину скачка легко установить интегрированием пика по времени, предварительно очистив сигнал от фоновой составляющей (см. вставку к рис. 116). Скачок момента составил 0.95±.2 /¿д/ат. Ре.

(а) (б)

Рис. 10. Сигнал с компенсационного датчика (сплошная) и фоновый сигнал (пунктирная линия), (а) Т=П К, (б) Г=4,2 К.

»6,6 96,8 97,0 97,2 97,4 97,6

1 2

1 *

Л !

• 2 4 К 10 12 1« У *

Время, мкс

100 200 300 400

время, МКС

(а) (б)

Рис. 11. (а) Отраженный сигнал в опыте с монокристаллической пластинкой FeSi при T=77 К. Стрелкой показано увеличение отраженного сигнала при переходе образца в металлическое состояние, (б) Проводимость FeSi в магнитном поле. Светлый кружок -проводимость порошка FeSi по индукционной методике, ромб -проводимость монокристаллической пластинки FeSi по ВЧ методике в магнитном поле при 77 К, расчетная зависимость по СФТ (сплошная линия), при 4.2 К из индукционных измерений (темный треугольник).

Раздел 3. Принципы работы твердотельного размыкателя тока на фазовом переходе металл-изолятор

В главе 3.1 сформулированы общие физические принципы быстрого переключения тока при фазовом переходе металл-изолятор. Резкое изменение проводимости вещества при фазовом переходе может быть использовано при разработке сильноточных коммутаторов. Сейчас известно много различных веществ, в которых проводимость резко уменьшается под действием температуры или магнитного поля -факторов, возникающих естественным образом при работе импульсных сильноточных устройств (окислы и сульфиды переходных металлов).

Требования к активному веществу твердотельного размыкателя являются довольно жесткими. Одним из немногих веществ, удовлетворяющих им, является твердый раствор Предлагается использовать фазовый переход ПМ металл - ПМ изолятор (микроскопическая теория этого перехода обсуждается в главе 1.1).

На рис. 12 схематически изображена одномерная модель размыкателя. Импульсный источник тока подключен к полосковой линии, замкнутой экраном из ^.хСгх^Оз- При X, лежащем в диапазоне от 0,0051 до 0,007, твердый раствор при комнатной температуре находится в металлической фазе. Импульсный ток протекает в тонком скин-слое по внутренней поверхности замыкающего экрана. В результате происходит прогрев этого слоя и при достижении критической температуры (примерно 100°С) слой переходит в изолирующую фазу, а токовый слой перемещается в глубь экрана. Это явление удобно сформулировать в

I I

Рис. 12. Одномерная модель размыкателя тока. I- источник тока, ЬЬ и ЯЬ - индуктивность и сопротивление нагрузки. Замыкающий экран заштрихован.

терминах нелинейной диффузии магнитного поля в вещество.

В работе [34] разработана модель нелинейной диффузии магнитного поля в вещество при фазовом переходе металл-изолятор. Модель включает в себя (а) непрерывности и уравнения Эйлера в виде:

др- + й\ч{ри) = 0, ^ +

(18)

где р - плотность, и - скорость среды, Р=Р+/>,РдИ р= В1/

Л I» т /8 к

гидродинамическое и магнитное давления, соответственно, (б) уравнение состояния с фазовым переходом первого рода, (в) уравнение диффузии магнитного поля:

5В

— = гс*(ихв)-гсл(^гслв)>

(19)

где

- магнитная

М-

£7

= DV а

~внение теплового баланса

(20)

где В - коэффициент.

Следует заметить, что при характерных временах порядка сотен микросекунд и меньше, теплопроводностью твердых растворов можно пренебречь (У]_хСгх)гОз, магнитное число Рейнольдса Яея «1 и первый

член в правой части (19) можно опустить. Проводимость в металлической фазе считается постоянной, в изолирующей фазе равной 0, в гетерогенной фазе она пропорциональна объемной доле металлической фазы (эффектом перколяции мы пренебрегаем).

В работе [34] показано, что существует два типа стационарных решений (магнитное поле в изолирующей фазе постоянно, граница металл-изолятор движется с постоянной скоростью): медленные (между металлической и изолирующей фазами существует гетерогенная область) и быстрые (резкая граница металл-изолятор и разрыв в термодинамических параметрах).

На рис. 13 зависимость скорости движения быстрой волны от магнитного поля. Ниже критического магнитного поля находятся медленные решения. При сравнении результатов нашей модели с моделью сверхбыстрого электрического взрыва проводников (Биченков, Войтенко, Семченко, Степанов) оказывается, что в последней существуют стационарные решения только для критического магнитного поля. Различие связано с отсутствием в модели сверхбыстрого электрического взрыва уравнения состояния с фазовым переходом первого рода и гидродинамической группы.

и5, м/с

Рис. 13. Стационарное движение быстрой волны фазового перехода в (У1.хСгх)203 с постоянным внешним магнитным полем. Пунктирная линия - критическое магнитное поле Во.

В работах [35,37] были выполнены численные (одномерные) исследования нестационарного режима диффузии магнитного поля через экран. Было показано, что на нагрузке может быть сформирован импульс тока с крутым фронтом.

В главе 3.2 исследована проблема устойчивости фазовой границы металл-изолятор при быстром режиме диффузии магнитного поля [36,39]. Было показано, что гидродинамические неустойчивости фазовой границы практически не возникают, но может развиться термомагнитная неустойчивость. Схематичное изображения механизма развития термомагнитной неустойчивости показана на рис. 14. В вблизи «горбов», где изолирующая фаза вдается в металлическую, в последней происходит сгущение линий тока и более быстрый разогрев вещества, что в свою очередь приводит к увеличению горба. Развитие термомагнитной неустойчивости в линейной фазе было исследовано аналитически в линейной фазе [36] и при помощи двумерного численного моделирования в нелинейной фазе [36]. Было показано, что термомагнитные неустойчивости могут существенно повлиять на процесс размыкания тока.

I *

в„

Рис. 14. Движение возмущенной фазовой границы металл-изолятор.

Линии со стрелками - линии тока в металлической фазе.

В главе 3.3 обсуждается конструкция твердотельного размыкателя и экспериментально исследуется процесс распространения1 волны переключения на сильноточном макете. Автором получены три патента на конструктивные решения в твердотельном размыкателе [43-45] и один патент на технологию изготовления керамических элементов из твердых растворов * (УьхСгхЬОз (с соавторами) [46]. Был сконструирован и изготовлен сильноточный макет для моделирования волны переключения тока при протекании импульсных токов по экрану из твердого раствора (У1.хСгх)20з. В экспериментах на макете было экспериментально установлено, что фазовый переход в твердом растворе происходит достаточно быстро для использования в размыкателях микросекундного диапазона [40]. В целом экспериментально наблюдаемая динамика фазовой границы металл-изолятор согласуется с выводами теории. Продемонстрирована важная роль качества контактов электродов в керамическими образцами для работы размыкателя.

Заключение

В заключении подведены краткие итоги работы. Показана возможность единого описания возвратных переходов делокализованное состояния - локализованное состояние на основе теории ПЛФЖ. Показана роль ближнего порядка в формировании сильно коррелированного состояния и впервые создана вариационная теория ферми-систем с ближним порядком.

Разработана СВЧ методика измерения комплексной проводимости тонких пленок в сверхсильном магнитном поле, которая позволила впервые установить общий вид магнитной фазовой диаграммы оптимально допированного ВТСП УВагСизОу.х во всем диапазоне температур.

Разработана бесконтактная ВЧ методика измерения проводимости объемных образцов. Эта методика совместно с методикой измерения намагниченности в сверхсильном - магнитном поле дала возможность впервые наблюдать и исследовать фазовый переход полупроводник -металл, индуцированный сверхсильным магнитным полем.

Разработана модель движения фазовой границы металл-изолятор при протекании сильных импульсных токов по веществу. Модель позволила оценить возможные характеристики твердотельного размыкателя с активным элементом, выполненным из твердого раствора (^.хСгх)203.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫДВИГАЕМЫЕ К ЗАЩИТЕ

1. Обобщение теории почти локализованной фер ми-жидкости (ПЛФЖ) на случай ненулевых температур и произвольного магнитного поля, результаты теоретического анализа, фазовой диаграммы твердых растворов и родственных материалов, модель кинетики плавления и результаты теоретического анализа линии плавления 3Не при сверхнизких температурах в сильном магнитном поле методами обобщенной теории ПЛФЖ.

2. Вариационная теория ферми-систем с сильным ближним порядком: семейство пробных волновых функций, содержащих ближний порядок в явном виде, методы расчета матрицы плотности и энергии основного состояния; результаты расчета энергии основного состояния и корреляционных функций в моделях Хаббарда и Кондо-Хаббарда с половинным заполнением зоны в парамагнитной и антиферромагнитной фазах на различных решетках, результаты расчетов энергии основного состояния в модели Хаббарда в магнитном поле, результаты теоретического анализа метамагнитных переходов на различных решетках, методы расчета спектров одночастичных возбуждений в рамках вариационной теории ближнего порядка; результаты обобщения и систематизации экспериментальных данных по рассеянию нейтронов на магнитных флуктуациях в сильно коррелированных системах и их объяснение с точки зрения вариационной теории ближнего порядка.

3. Методы экспериментального исследования фазовых переходов в сверхсильном магнитном поле: усовершенствованные ВЧ методики измерения проводимости (на прохождение и на отражение) и методика определения комплексной проводимости пленок в СВЧ диапазоне, анализ

состояния пленочных и объемных образцов в сверхсильном магнитном поле; постановка и результаты экспериментов по исследованию магнитной фазовой диаграммы в высокотемпературном сверхпроводнике УВа2Сиз07.х СВЧ методикой, интерпретация магнитной фазовой диаграммы YBajCi^CVx при низких температурах; постановка и результаты исследования фазового перехода полупроводник - металл в узкозонном полупроводнике FeSi индукционной и ВЧ методиками. 4. Теоретическое обоснование физических принципов работы сильноточного твердотельного размыкателя на фазовом переходе металл-изолятор: модель движения фазовой границы металл-изолятор при диффузии магнитного поля и ее аналитические решения, результаты теоретических оценок динамики движения волны фазового перехода в твердых растворах (У^хСгхЬОз, базовые конструкции твердотельного размыкателя тока и обострителя фронта импульса сильного магнитного поля.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ю. Б. Кудасов, О преобразовании Гутцвимера в теории сильно коррелированных фермионов, ВАНТ. - 1998. - вып.1. - С.36

2. Ю. Б. Кудасов, О спектре сильно коррелированного электронного газа, ВАНТ. - 1994. - вып.2. - С.ЗЗ

3. Yu. В. Kudasov, Gutzwillers approach at finite temperature and arbitrary magneticfield, Phys. Lett; A. - 1994. - V.I 93. - P.315

4. Yu. B. Kudasov. On the almost localized Fermi Liquid model for 2He,

Phys. Lett. A. - 1997. - V.227. - P.I 17

5. Ю. Б. Кудасов. О плавлении 3Не в магнитном поле, ЖЭТФ.-1996. -T.109.-No.L-C.174

6. Ю. Б. Кудасов. О свойствах 3Не в квазистационарных сверхсильных магнитных полях, Труды 7-ой Международной конференции по генерации сверхсильных магнитных полей и родственным экспериментам, под ред. В. К. Чернышева,

B. Д. Селемира, Л. Н. Пляшкевича, Т.2. Саров. ВНИИЭФ. -1996. -

C.847

7. Ю. Б. Кудасов., О переходе металл - изолятор в магнитном поле, ФТТ. -1996. - Т.38. - №5. - С.1335

8. Ю. Б. Кудасов. О переходе слэторовский изолятор-металл, ФТТ. -1995.-Т.37.-Вып.8.-С.2269

9. Yu. В. Kudasov. V. М. Uzdin, Kondo Statefor a Compact Cr Trimer on a Mettalic Surface, Phys. Rev. Lett. - 2002. - V.89. - №27. -P.276802

10. Ю. Б. Кудасов. Метамагнитные переходы в сильно коррелированных металлах, Труды 7-ой Международной

конференции по генерации сверхсильных магнитных полей и родственным экспериментам, под ред. В. К. Чернышева,

B. Д. Селемира, Л. Н. Пляшкевича, Т.2. Саров. ВНИИЭФ. -1996. -

C.836

11. Ю. Б. Кудасов, Ближний порядок в сильно коррелированных ферми-системах, УФЫ - 2003. - Т. 173. - №2. - С. 121

12. Ю. Б. Кудасов. Основное состояние ферми-систем с сильным ближним порядком, ЖЭТФ. - 2000. - Т. 117 - С.624

13. Yu. В. Kudasov, Nearest-neighbor correlations in the Hubbard model, Phys. Lett. A. - 1998. - V.245. - P. 153

14. Ю. Б. Кудасов, Об основном состоянии системы сильно коррелированных фермионов в магнитном поле, ФТТ - 2001. -Т.43-С.1491

15. G. Uimin, Yu. Kudasov. P. Fulde, A. Ovchinnikov, Low-energy excitation ofYb^Asj in a magnetic field, Eur. Phys. Jour. В -2000. -V.6.-P.241

16. Ю. Б. Кудасов, Высокочастотные измерения проводимости бесконтактным методом в сверхсильныхмагнитных полях, ПТЭ. -1999.-ВЫП.4.-С.527

17. A. I. Bykov, M. I. Dolotenko, N. P. Kolokolchikov. Yu. В. Kudasov et al., Measurements of the de Haas-van Alphen effect in YBCO using pulsed ultra-high magnetic fields, Physica B. - 1995. - V.211. - P.241

18. А. И. Быков, А. И. Головашкин, М. И. Долотенко и др. (Ю. Б. Кудасов), Наблюдение осцилляции деГааза - ванАльфена в ВТСП YBaCuO в мегагауссных магнитных полях, Письма в ЖЭТФ. - 1995. - Т.61. - Вып.2. - С.101

19. А. И. Быков, А. И. Головашкин, М. И. Долотенко и др. (ТО. Б. Кудасов), Наблюдение осцилляции де Гааза - ван Альфена в ВТСП YBaCuO в мегагауссных магнитных полях, Краткие сообщения по физике ФИАН.- 1995.- No. 1-2.- С.27

20. Ю. Б. Кудасов, А. Г. Волков, А. А. Повзнер и др. Переход полупроводник-металл в FeSi в сверхсильном магнитном поле до 450 Тл, Письма в ЖЭТФ. - 1998. - Т.68. - №4. - С.326

21. Ю. Б. Кудасов, А.Г.Волков, А. А. Повзнер и др. Переход полупроводник-металл в FeSi в сверхсильном магнитном поле, ЖЭТФ. - 1999. - Т.116. -№5(11). - С. 1770

22. Yu. В. Kudasov. A. G. Volkov, A. A. Povzner et al, Semiconductor-metal transition in FeSi in ultrahigh magnetic field, Phys. Metals and Metallography. - 2002. - V.93. Suppl.l. - P.S93

23. Yu. B. Kudasov, Megagauss magnetization measurements, Physica B. - 2001. - V.294-295. P.684

24. О. М Tatsenko, A. I. Pavlovskii, V. V. Druzhinin, et al. (Yu. B. Kudasov), Investigation of magnetic properties of solids in ultrahigh pulsed magneticfields, Physica B. - 1996. - V.216. - P. 175

25. A. J. Basovich, S. V. Gaponov, E. B. Kluenkov et al (Yu. B. Kudasov), Measurement of upper critical field and magnetic

field dependence of the microwave resistance ofYBaCuO thin film, Phys. Lett. A. -1992. - V.163. - P.322

26. A. I. Golovashkin, O. M. Ivanenko, Yu. B. Kudasov et al., Low temperature measurement ofHC2 in HTSC using megagauss magnetic

fields, Physica С -1991. - V.185-189. - P.1859

27. A. I. Golovashkin, O. M. Ivanenko, Yu. B. Kudasov et al., Low temperature measurement ofHc2 in HTSC using megagauss magnetic

fields, Physica B. -1992. - V.177. - P.105

28. Yu. B. Kudasov, A. I. Pavlovskii, V. V. Platonov et al., Investigation of High-Temperature Superconductors in Pulsed Ultrahigh Magnetic Fields, Proceedings of Sixth International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics. - Eds. M. Cowan and R. B. Spielman. - Nova Science Publishers. Unc. - N.Y. -1994

29. A. I. Bykov, M. I. Dolotenko, С. М. Fowler et al. (Yu. B. Kudasov), Complex microwave conductivity of YBa2Cu307 in pulsed magnetic

fields up to 500 T, Physica B. - 1995. - V.211. - P.248

30. В. В. Алексеев, Ю. Б. Кудасов, В. В. Шкарубский, Повышение точности измерения константы Верде прозрачных образцов,

nT3.-1988.-No.4.-C.151

31. V. V. Druzhinin, О. М. Tatsenko, A.I. Bykov, et al. (Yu. B. Kudasov), Nonlinear Faraday rotation in CdS semiconductor in an ultrahigh magnetic field, Physica B. - 1995. - V.211. - P.392

32. А. И. Быков, М. И. Долотенко, К. М. Фаулер и др. (Ю. Б. Кудасов), О магнитной фазовой диаграмме YBa2Cu307 в магнитных полях до 500 Тл, Труды 7-ой Международной конференции по генерации сверхсильных магнитных полей и родственным экспериментам. - под ред. В. К. Чернышева, В. Д. Селемира, Л. Н. Пляшкевича. - Т.2. Саров. - ВНИИЭФ. -1996.-С.811

33. А. И. Быков, М. И. Долотенко, С. М. Fowler и др. (Ю. Б. Кудасов), Комплексная проводимость и фазовая диаграмма YBa2Cu307 в магнитных полях до 500Тл, СФХТ. - 1995. - Т.8. - Вып.1. - С.37

34. Ю. Б. Кудасов, Диффузия магнитного поля при фазовом переходе металл-изолятор, ЖТФ. - 1998. - Т.68. - №12. - С.43

35. Ю. Б. Кудасов, В. Н. Павлов, Моделирование размыкания тока при фазовом переходе металл-изолятор, Письма в ЖТФ. -2000. -

Т.2б.-№11.-С52

СОС НАЦИОНАЛЬНА*

БИБЛИОТЕКА С.ПетерСугг 09 КЭ tit

36. Ю. Б. Кудасов. И. В. Макаров, Развитие неустойчивости при движении фазовой границы металл-изолятор, Письма в ЖТФ. -

2000. - Т.26. - №22. - 2000. - С.90

37. Yu. В. Kudasov. I. V. Makarov, V. N. Pavlov, Diffusion of high magnetic field in (V,.^Cr^2O, Physica B. - 2001. - V.294&295 -P.128

38. Yu. B. Kudasov, I. V. Makarov, V. N. Pavlov, Solid state opening switches ofnew type, Physica B. - 2001. - V.298. - P.590

39. Yu. B. Kudasov. I. V. Makarov, V. N. Pavlov, Thermomagnetic instability of metal-insulator phase boundary, in: Pulsed Power and Plasma Science-2001. - eds. R. Reinovski, M.Newton. - 2001. -IEEE. - IEEE Catalog Number 01CH37251. - P.1433

40. Yu. B. Kudasov. I. V. Makarov, A. V. Fillipov et al, Theoretical and experimental investigation of high-current solid-state opening switch, in: Pulsed Power and Plasma Science-2001. - eds. R. Reinovski, M. Newton. - 2001. - IEEE/- IEEE Catalog Number 01CH37251. -P. 1437

41. Yu. B. Kudasov. I.V.Makarov, I.V.Astakhova et al, Solid solution (Vj.xCrx)2O3 as a materialfor solid-state opening switch, in: Pulsed Power and Plasma Science-2001. - eds. R. Reinovski, M. Newton. -

2001. - IEEE. - IEEE Catalog Number 01CH37251. - P.333

42. Ю. Б. Кудасов. И. В. Макаров, Д. И. Зенков и др., Теоретическое и экспериментальное исследование сильноточного твердотельного размыкателя на основе твердого раствора (У.Сг)2Оз, 9-ая Международная конференция по генерации сверхсильных магнитных полей и родственным экспериментам. -

2002. - Тезисы Докладов. - Сэров. - ВНИИЭФ. - С.34

43. Ю. Б. Кудасов, Бесконтактный размыкатель, патент РФ 2121188

(1998)

44. Ю. Б. Кудасов, Обостритель фронта импульса магнитного поля, патент РФ 2168784 (1999)

45. Ю. Б. Кудасов, Обостритель магнитного поля, патент РФ 2121725(1998)

46. И. В. Астахова, Ю. Б. Кудасов, И. В. Макаров и др., Способ получения керамических образцов твердых растворов полуторных оксидов ванадия, Патент РФ 2206539 (2003)

i-58 09

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Кудасов, Юрий Бориславович

Список основных сокращений н обозначений:.

Введение.

1. Вариационная теория основного состояния сильно коррелированных ферми-систем.

1.1. Теория почти локализованной ферми-жидкости (ПЛФЖ) при ненулевых температурах и произвольных магнитных полях.

1.1.1. Вариационный метод в теории сильно коррелированных ферми-систем.

1.1.2. Обобщение теории ПЛФЖ на случай ненулевых температур и произвольных магнитных полей.

1.1.3. Магнитная фазовая диаграмма УгОз и родственных соединений.

1.1.4. Линия плавления и кинетика плавления 3Не в сверхсильном магнитном поле при сверхнизких температурах.:.

Введение диссертация по физике, на тему "Основное состояние и фазовые переходы в сильно коррелированных ферми-системах"

Сильно коррелированное состояние многогочастичных ферми-систем является одной из наиболее трудных и актуальных проблем физики конденсированного состояния. С электронными корреляциями связаны разнообразные явления в конденсированных средах: фазовые переходы металл-изолятор [1], магнетизм коллективизированных электронов [2], высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) [3] и т.д. Интенсивные исследования сильно коррелированных систем начались на рубеже 50-ых - 60-ых годов прошлого столетия, когда стала очевидна недостаточность одночастичных методов расчета электронной структуры веществ [1]. В дальнейшем интерес к этой проблеме неоднократно переживал бурные подъемы, которые были связаны с изучением тяжелых фермионов [4] и открытием в них сверхпроводимости, а затем открытием ВТСП в купратных соединениях [6]. Сейчас известен широкий класс веществ, в которых возникает сильно коррелированное состояние: металлические системы (ВТСП, УгОз и т.д.), некоторые полупроводники (например Ре81), соединения с тяжелыми фермионами (СеСиб, иПз и т.д.). К ним также относится жидкий изотоп 3Не при низких температурах [5]. Современное состояние теоретических и экспериментальных исследований сильно коррелированных систем можно найти в монографиях и обзорах российских [2,3,7-11] и зарубежных авторов [12-16].

Одним из ключевых вопросов сильно коррелированных ферми-систем является проблема основного состояния. Хорошо известно, что перестройка основного состояния в условиях сильных корреляций приводит к очень сильной перенормировке квазичастичной зоны [17]. Эффективные массы квазичастиц могут достигать нескольких десятков (а в случае соединений с тяжелыми фермионами - нескольких сотен и даже тысяч) масс свободного электрона [15]. Другим интересным обстоятельством является то, что для многих сильно коррелированных систем кинетическая энергия фермионов по порядку величины сравнима с энергией межчастичного взаимодействия. В результате их конкуренции часто оказывается, что сравнительно слабые воздействия (изменения температуры, магнитного поля, давления и т.д.) приводят к радикальной перестройке основного состояния, например, к переходам металл-изолятор [1,18-22]. В данной работе уделено внимание теоретическому анализу фазовых переходов в сильно коррелированных системах. Для решения этой задачи теория почти локализованной ферми-жидкости (ПЛФЖ) была обобщена автором на случай ненулевых температур и произвольных магнитных полей. Обобщенная теория ПЛФЖ была затем применена для теоретического исследования фазовой диаграммы твердых растворов (У^хСгхЬОз и 3Не [20-24].

За последние 20 лет были выполнены обширные экспериментальные исследования электронной структуры сильно коррелированных соединений методами рассеяния нейтронов (см., например, [25-30]). В обзоре автора [31] на основании анализа экспериментальных данных для различных веществ показано, что динамический ближний порядок (БП) между электронами является универсальным свойством таких систем. Более того, подавление сильно коррелированного состояния повышением температуры, внешним магнитным полем, давлением или введением примесей всегда сопровождается ослаблением и исчезновением БП [31]. Этот факт говорит о тесной связи ближнего порядка и сильно коррелированного состояния. Таким образом, возникла задача конструирования основного состояния ферми-систем с БП. Для решения этой проблемы автором была создана новая вариационная теория [31-35]. Она основана на пробной многочастичной волновой функции, в которую ближние нелокальные корреляции включены в явном виде. Вычисление энергии основного состояния системы выполняется модифицированным методом псевдоансамбля Кикучи (вариационный кластерный метод) [36-44]. Полную энергию системы фермионов на решетке удается вычислить в аналитическом виде как функцию нескольких вариационных параметров. Основное состояние определяется путем численной минимизации этой функции по отношению к вариационным параметрам. Автором выполнены расчеты энергии основного состояния моделей Хаббарда и Кондо-Хаббарда на различных решетках, разработаны процедуры вычисления квазичастичных спектров.

Сильное магнитное поле является одним из наиболее мощных инструментов экспериментального исследования электронной структуры твердых тел. В магнитоупорядоченных веществах оно может индуцировать ориентационные фазовые переходы [45]. Критические магнитные поля таких переходов позволяют напрямую оценить константы обменных взаимодействий. В металлах квантование орбитального движения в сильном магнитном поле приводит к осцилляционным эффектам [46]. Наиболее известными среди них являются эффекты де Гааза - ван Альфена и Шубникова - де Гааза, которые широко используются для изучения топологии поверхности Ферми. В сильно коррелированных соединениях сильное магнитное поле способно радикально изменить основное состояние, например, индуцировать разнообразные фазовые переходы (см., например, [16,19,47]). Возможно также возникновение экзотических основных состояний, например, сверхпроводящего состояния, индуцированного сильным магнитным полем в квантовом пределе [48].

Успехи в экспериментальных исследованиях в сильных магнитных полях напрямую связаны с возможностями генерации таких полей. Первым, кто осознал преимущества импульсного способа получения сильного магнитного поля и успешно применил его на практике, был П. Л. Капица [50]. Его принцип использования энергии аккумулятора (конденсаторной батареи) и мотор-генератора для генерации сильных импульсных магнитных полей до сих пор широко используется во многих лабораториях мира [51]. Следующим важным шагом к получению воспроизводимых сверхсильных магнитных полей (СМП) была идея А. Д. Сахарова о возможности использования энергии взрывчатого вещества (ВВ) для усиления магнитного поля [52].

На протяжении последних 40 лет лаборатория СМП РФЯЦ-ВНИИЭФ является ведущей лабораторией в мире по созданию взрывомагнитных генераторов сверхсильных магнитных полей. Длительное время лабораторию возглавлял академик РАН А. И. Павловский. Развивая идею о взрывном способе генерации СМП, группе в составе А. И. Павловского, А. И. Быкова, М. И. Долотенко, Н. П. Колокольчикова и О. М. Таценко, удалось сконструировать магнитокумулятивный генератор МК-1. Эта установка сочетает в себе рекордные магнитные поля, большой полезный объем и высокую надежность - условия необходимые для проведения систематических исследований в СМП [53,54]. Недавно в НТЦ-1 РФЯЦ-ВНИИЭФ под руководством В. Д. Селемира в генераторе МК-1 было достигнуто рекордное на сегодняшний день магнитное поле 2800 Тл [55].

Сложной проблемой является проведение измерений в СМП. Здесь при конструировании диагностического оборудования, с одной стороны, приходится учитывать кратковременный характер генерируемого поля (~10"5 с). С другой стороны, рекордные значения плотностей электромагнитной энергии, запасаемой в генераторах с

СМП (в генераторе МК-1 она достигает 4-10 Дж/см ), заставляют уделять серьезное внимание борьбе с электромагнитными помехами. Прежде всего, эти проблемы возникли в связи с необходимостью измерения самого СМП. О. М. Таценко была создана оптическая методика измерения СМП, которая основана на магнитооптическом эффекте Фарадея [56,57]. Сейчас эта методика признана наиболее надежным способом регистрации СМП.

Для проведения исследований в СМП И. М. Маркевцевым, В. В. Платоновым и О. М. Таценко был разработан ряд методик измерения свойств твердых тел в СМП [58]. С 1988 года автор также принимал участие в этой работе. Расширение методического арсенала измерительных средств остается актуальным и сейчас, поскольку, как правило, каждая новая методика открывает возможности исследования нового класса явлений. Автором уделено значительное внимание усовершенствованию бесконтактных методик измерения проводимости твердых тел в СМП и предложены несколько новых методических решений [59-68].

Одновременно с созданием методического обеспечения экспериментов развивалось теоретическое изучение поведения веществ в СМП. Здесь следует отметить вклад двух научных школ, которые оказали заметное влияние на ход экспериментальных исследований в РФЯЦ-ВНИИЭФ. Первая из них, под руководством А. К. Звездина (ИОФ РАН), занималась исследованием различных типов дальнего магнитного порядка в кристаллах и фазовыми переходами между ними, а также магнетизмом в нанокластерах и молекулах, содержащих магнитные ионы [69-71]. Вторая, под руководством В. Я. Демиховского (ННГУ), изучала поведение электронов проводимости в металлах, полупроводниках и сверхрешетках в условиях, когда магнитная длина соизмерима или больше периода структуры [72,73]. Новые теоретические результаты, полученные этими двумя научными школами, стимулировали проведение экспериментальных исследований в СМП.

Для получения воспроизводимого СМП необходимо решить ряд сложных научно-технических и технологических проблем. Кроме того, генераторы СМП оказываются очень трудоемкими и дорогими устройствами, поэтому лишь несколько лабораторий в мире могут проводить систематические исследования в области СМП. В Институте гидродинамики им. Лаврентьева СО РАН (г. Новосибирск) длительное время развиваются экспериментальные и теоретические исследования ударноволновых магнито кумулятивных генераторов СМП [74]. В США генераторы СМП разрабатываются в Лос-аламосской национальной лаборатории (ЛАНЛ) группой, которой долгое время руководил С. М. Фаулер. Результаты работ, выполненных этой группой, можно найти в [75-86]. В Институте твердого тела Токийского университета группой Н. Миуры созданы и широко используются для исследования конденсированных сред генераторы СМП без ВВ: одновитковые соленоиды, а также системы с электродинамическим разгоном лайнера [51,87-93]. В системе с электродинамическим разгоном лайнера было получено пиковое магнитное поле 622 Тл без использования ВВ [92]. В настоящее время интенсивные исследования свойств твердых тел в СМП на одновитковых соленоидах выполняются также в Университете Хумбольта (Берлин, Германия) под руководством М. фон Ортенберга [94,95]. Исчерпывающие библиографические ссылки на работы в области сильных и сверхсильных магнитных полей, выполненные до 1986 года, содержатся в справочнике [96].

В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований двух типов фазовых переходов под действием СМП (первого и второго рода). Одним из объектов исследования является сложный оксид состава УВагСизОу.х. Это вещество принадлежит к классу высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), который был открыт в 1986 году Беднорцем и Мюллером [6], и обладает чрезвычайно высокими критическими температурами (7с). Хотя механизм сверхпроводимости в ВТСП до сих пор не ясен, известно, что сильные электронные корреляции играют важную роль в формировании электронной структуры этих веществ [3]. После открытия ВТСП были проведены обширные исследования их свойств во многих лабораториях мира (см., например, [3,97,98]). Из всех ВТСП с критической температурой выше температуры кипения азота соединение УВагСизОу.х является, по-видимому, наиболее технологичным (получение массивных и пленочных образцов) и хорошо изученным веществом.

Большой интерес к изучению ВТСП объясняется возможностью создания на их основе сверхпроводящих устройств (сверхпроводящие квантовые интерферометры -СКВИДы, устройства микроэлектроники, криогенные двигатели и т.д. [99]), в которых используется дешевый охладитель - жидкий азот. Одной из особенностей ВТСП являются высокие значения верхнего критического поля (Нс2), которые при низких температурах достигают нескольких сотен тесла [58]. Поэтому исследование магнитной фазовой диаграммы ВТСП при низких температурах невозможно без применения СМП. Измерение Нс2 СП важно для термодинамического описания сверхпроводящего состояния. Зная Нс2, можно определить, например, длину когерентности, паулевский и спин-орбитальный вклады в магнитную восприимчивость сверхпроводника [100]. Зависимость Нс2(Т) при низких температурах может дать ключ к пониманию микроскопического механизма сверхпроводимости. Кроме Нс2 представляют интерес и фазовые переходы между различными состояниями самой сверхпроводящей фазы (например, вихревое стекло - вихревая решетка).

В лаборатории СМП ВНИИЭФ исследования ВТСП в магнитном поле генератора МК-1 проводились практически с момента открытия этих соединений. Был разработан ряд методик измерения магнитной восприимчивости объемных образцов и проводимости объемных и пленочных образцов в СМП [58,101-107]. С 1989 года автор принимал активное участие в проводимых исследованиях. Из более поздних работ отметим исследование эффекта де Гааза - ван Альфена в СМП в ориентированных порошках состава УВагСизОб^ [61-63].

Одной из наиболее удачных методик измерения проводимости ВТСП в СМП оказалась бесконтактная СВЧ методика [58,103-106], которая впервые была использована в СМП, по-видимому, в РФЯЦ-ВНИИЭФ. Использование полиэтиленового волновода, по которому подводилось и отводилось излучение с длиной волны 8 мм, позволило осуществить полную гальваническую развязку элементов конструкции генератора МК-1 с пленочным образцом в СМП и устранить электромагнитные помехи со стороны силовых цепей. Результаты, обсуждаемые в данной работе, были получены автором с коллегами во взрывных экспериментах, выполненных в РФЯЦ-ВНИИЭФ в 1989-1993 годах и в ходе первой российско-американской серии экспериментов с генераторами МК-1 в 1993 году (в рамках контракта между ВНИИЭФ и ЛАНЛ) на полигоне Анчо Каньон в Лос-Аламосе (США). В этих экспериментах впервые было исследовано поведение ВТСП УВа2Сиз07.х при ориентации кристаллографической оси с перпендикулярно магнитному полю в СМП вплоть до верхнего критического поля.

Среди семейства узкозонных полупроводников моносилицид железа (РеБО выделяется своими необычными свойствами. Например, в оптической спектроскопии широко обсуждается нарушение правила сумм в РеЭ! [109], металлизация при повышении температуры наступает значительно раньше, чем это можно было бы ожидать из зонных расчетов [110] и т.д. Вблизи уровня Ферми в энергетическом спектре РеЭ! лежит узкая трехкратно вырожденная зона, образованная ¿/-электронами железа, поэтому для объяснения наблюдаемых аномалий использовались различные теоретические модели [111-118], в которых учитываются сильные электронные корреляции ¿/-электронов. Эффективные массы электронов, полученные из зонных расчетов [116], хотя и довольно велики, но, тем не менее, оказываются существенно меньше экспериментальных значений, что указывает на сильную перенормировку массы за счет межэлектронных взаимодействий.

Поскольку зеемановское расщепление в магнитных полях индукцией порядка несколько сотен тесла соизмеримо с шириной (<5) запрещенной зоны в спектре s,p- и d-электронов FeSi (£=0,11 эВ [119]), оно может привести к кардинальной перестройке электронного спектра. Поэтому сверхсильные магнитные поля являются мощным инструментом для исследования электронной структуры узкозонных полупроводников. Недавно в ряде теоретических работ исследовалось поведение FeSi в сильных магнитных полях [117,118]. В них предсказывался фазовый переход первого рода в металлическую фазу при нулевой температуре и значении магнитной индукции (В) 170 Тл, сопровождающийся скачком магнитного момента порядка от 0,2 [118] до 1 [117] магнетона Бора (jub) на атом железа.

Экспериментальные исследования FeSi в СМП были проведены автором с коллегами в 1997, 1998 годах в РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках научно-практических семинаров «Капица-1» и «Капица-2» при поддержке Министерства по атомной энергии Российской Федерации. Монокристаллические образцы FeSi изготавливались в Уральском государственном техническом университете (УГТУ-УПИ). Для проведения измерений проводимости FeSi в СМП впервые была применена ВЧ методика на отражении, разработанная автором [60]. В экспериментах параллельно с ВЧ методикой использовалась индукционная методика измерения намагниченности, причем впервые в СМП автором были выполнены раздельные измерения проводимости и намагниченности при помощи индукционной методики. В этих экспериментах впервые наблюдался и был исследован фазовый переход полупроводник-металл, индуцированный СМП.

Одной из областей техники, где могут найти применения фазовые переходы в сильно коррелированных соединениях, является техника генерации мощных электрических импульсов. В электронике умеренных импульсных токов (до единиц и десятков кА) доминирующее положение занимают полупроводниковые устройства. Принимая во внимание их дешевизну и огромное количество наработанных схемотехнических решений, практически невозможно составить им конкуренцию в этой области. Однако, в области больших импульсных токов (более 100 кА) полупроводниковая техника практически не используется. Одними из основных элементов для формирования коротких мощных электрических импульсов являются индуктивный накопитель (постоянная индуктивность, взрывомагнитные генераторы и т.д.) и размыкатели тока [120-122]. К настоящему моменту создано много мощных быстродействующих размыкателей иа различных физических принципах [123]. Каждый из них занимает свою нишу для использования.

Фазовый переход металл-изолятор представляет собой естественный эффект для создания твердотельного размыкателя [124]. В теории электрического взрыва проводников давно известно, что наиболее быстрым режимом введения энергии в проводник является сверхбыстрый (скиновый) режим электрического взрыва проводника [125]. При протекании импульсного тока по веществу, в котором происходит переход металл-изолятор под действием джоулевого разогрева или магнитного поля, возможна реализация аналогичного режима движения фазовой границы металл-изолятор. Автором была разработана аналитическая теория сверхбыстрого1 движения фазовой границы и выполнены аналитические оценки для твердых растворов (УюсСгх^Оз, которые являются одним из наиболее перспективных соединений для создания сильноточных твердотельных размыкателей [126]. В дальнейшем результаты этой модели были подтверждены численными расчетами диффузии магнитного поля (автором совместно с В. Н. Павловым) [127], был также выполнен аналитический (совместно с И. В. Макаровым) [128] и численный анализ устойчивости фазовой границы металл-изолятор и был сделан вывод о существенной роли термомагнитной неустойчивости (автором совместно с И. В. Макаровым и В. Н. Павловым) [129-131].

Автором с сотрудниками были выполнены экспериментальные исследования сверхбыстрого режима фазового перехода в твердых растворах (У1-хСгх)20з, которые подтвердили основные выводы аналитической теории [132-134]. Теоретические и экспериментальные исследования размыкания токов при фазовом переходе металл-изолятор проводились в рамках проектов Международного научно-технического центра (Проекты №829 и №1109).

1 По установившейся традиции в теории электрического взрыва проводников [125] мы будем называть скиновый режим движения фазовой границы металл-изолятор сверхбыстрым.

Основными целями настоящей работы являлись:

2. Разработка новой вариационной теории ферми-систем, включающей в явном виде ближний порядок, выполнение расчетов энергии основного состояния и корреляционных функций в моделях Хаббарда и Кондо-Хаббарда на различных решетках, развитие методов построения квазичастичных спектров и оценки роли ближнего порядка в сильно коррелированных системах в целом.

4. Разработка теоретических основ нового типа сильноточного размыкателя на основе фазового перехода металл-изолятор в твердых растворах (УьхСгх^Оз.

Теоретическая значимость полученных результатов состоит в обобщении теории ПЛФЖ на случай ненулевых температур и сильных магнитных полей и применении обобщенной теории ПЛФЖ к магнитной фазовой диаграмме твердых растворов (УюсСгхЬОз к линии плавления 3Не в сильных магнитных полях, в создании новой вариационной теории сильно коррелированных ферми-систем с ближним порядком и результатами расчетов энергии основного состояния, эффективных масс и корреляционных функций в моделях Хаббарда и Кондо-Хаббарда на различных решетках, в разработке аналитической модели сверхбыстрого движения фазовой границы металл-изолятор при протекании мощного импульсного электрического тока в веществе и теоретических основах работы нового типа твердотельного размыкателя.

Практическая ценность данной работы заключается в разработке теоретических методов анализа основного состояния сильно коррелированных веществ, в создании усовершенствованных ВЧ и СВЧ методиках измерения проводимости твердых тел в СМП, в получении экспериментальных результатов исследования магнитной фазовой диаграммы высокотемпературного сверхпроводника УВагСизО?^ и узкозонного полупроводника БеБ! в СМП, а также в разработке новых технических решений для твердотельного размыкателя.

В целом результаты диссертации можно квалифицировать как новое крупное научное достижение, которое определяет новое направление теоретических и экспериментальных исследований в физике сильно коррелированных систем и практического их применения в сильноточной электронике.

Проблемы, затронутые в данной работе, и результаты исследований обсуждались на семинарах в РФЯЦ-ВНИИЭФ (г. Саров), ИОФ РАН (г. Москва), ННГУ (г. Нижний Новгород), ИФТТ РАН (г. Черноголовка), JIAHJI (г. Лос-аламос, США), Государственном Университете Флориды (г. Таллахасси, США), Институте Комплексных Систем (г. Дрезден, Германия). Основным вопросам, исследованным в диссертации, посвящены 36 докладов на российских и международных конференциях:

• 3 rd, 4th, and 6th International Symposiums on Research in High Magnetic Fields, (The Netherlands, Amsterdam, 1991), (The Netherlands, Nijmegen, 1994), (Portugal, Porto, 2000)

• Advances in High Magnetic Fields, Tsukuba, Japan, 1995

• 10th IEEE International Pulsed Power Conference, USA, Albuquerque, 1995

• 1-ый, 2-ая, 3-ья, 4-ая и 5-ая Международные Научно-Практические Семинары «Капица», (Саров, 1997), (Саров, 1998), (Саров, 1999), (Саров, 2000), (Саров, 2001)

• Pulsed Power and Plasma Science - 2001, USA, Las Vegas, 2001

• 6th, 7th, and 9th International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and related topics, (USA, Albuquerque, 1992), (1996, Russia, Sarov), (2002, Russia, Sarov)

• 26ая, 27ая, 28ая и 29ая Зимние Школы по Теоретической Физике «Коуровка», (Ижевск, 1996), (Дальняя Дача, 1998), (Кыштым, 2000), (Кунгур, 2002),

• EastMag-2001 "Trends in Magnetism", Russia, Ekaterinburg, 2001

• CAMR-2001, Conference on "Advanced Magneto-Resistive Materials", Russia, Miass, 2001

• CESMSCS-2001, Conference on "Electron Structure and Magnetism in Strongly Correlated Systems", Russia, Miass, 2001

• 19th General Conference of the EPS Condensed Matter Division, Great Britain, Brighton, 2002

• 14th International Conference on High Magnetic Fields in Semiconductor Physics, Japan, Matsue, 2000

• International Workshop on Computational Approach to Electronic Correlations in Solids, Germany, Dresden, 1997

• 5-ый Симпозиум «Неоднородные Электронные Состояния», Новосибирск, 1995

Все основные результаты работы опубликованы в 34 статьях в российских и зарубежных научных журналах (Письма в ЖЭТФ, ЖЭТФ, УФН, Письма в ЖТФ, ЖТФ, ФТТ, СФХТ (Сверхпроводимость: Физика, Химия, Техника), Физика Металлов, Краткие сообщения ФИАН, Вопросы Атомной Науки и Техники, Physical Review Letters, Physics Letters A, Physica B, Physica C, Europ. Phys. Jour. В); на новые технические решения автором получены 4 российских патента.

Личный вклад автора в решении задач, изложенных в диссертации, является определяющим.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Обобщение теории почти локализованной ферми-жидкости (ПЛФЖ) на случай ненулевых температур и произвольного магнитного поля, результаты теоретического анализа фазовой диаграммы твердых растворов (УьхСгхЬОз и родственных материалов, модель кинетики плавления и результаты теоретического анализа линии плавления 3Не при сверхнизких температурах в сильном магнитном поле методами обобщенной теории ПЛФЖ.

3. Методы экспериментального исследования фазовых переходов в сверхсилыюм магнитном поле: усовершенствованные ВЧ методики измерения проводимости (на проход и на отражение) и методика определения комплексной проводимости пленок в СВЧ диапазоне, анализ состояния пленочных и объемных образцов в сверхсильном магнитном поле; постановка и результаты экспериментов по исследованию магнитной фазовой диаграммы в высокотемпературном сверхпроводнике УВагСизСЬ-х СВЧ методикой, интерпретация магнитной фазовой диаграммы УВагСизОу.х при низких температурах; постановка и результаты исследования фазового перехода полупроводник - металл в узкозонном полупроводнике РеБ1 индукционной и ВЧ методиками.

4. Теоретическое обоснование физических принципов работы сильноточного твердотельного размыкателя на фазовом переходе металл-изолятор: модель движения фазовой границы металл-изолятор при диффузии магнитного поля и ее аналитические решения, результаты теоретических оценок динамики движения волны фазового перехода в твердых растворах (УюсСгх^Оз, базовые конструкции твердотельного размыкателя тока и обострителя фронта импульса сильного магнитного поля.

Диссертация состоит из 8 глав, сгруппированных в три раздела, введения и заключения. Первый раздел посвящен теоретическому исследованию основного состояния сильно коррелированных ферми-систем. В главе 1.1 обсуждается теория ПЛФЖ, обобщенная на случай ненулевых температур и произвольных магнитных полей. В рамках этой теоретической модели выполняется анализ магнитной фазовой диаграммы твердых растворов (УьхСгх^Оз и линии плавления жидкого 3Не при сверхнизкой температуре в сверхсильных магнитных полях. Здесь же показаны 7 недостатки стандартной модели ПЛФЖ для Не и намечены пути их преодоления. В главе 1.2 на основе анализа обширного экспериментального материала показано, что одним из универсальных свойств сильно коррелированных ферми-систем является динамический ближний порядок. В этой главе также разработана новая вариационная теория ближнего порядка в сильно коррелированных ферми-системах, излагаются методы расчета энергии основного состояния и результаты расчетов в моделях Хаббарда и Кондо-Хаббарда на различных решетках, обсуждаются методы построения спектров квазичастичных возбуждений и термодинамика систем с ближним порядком.

Раздел 2 посвящен экспериментальному исследованию сильно коррелированных систем в СМП. Глава 2.1 представляет собой введение в технику СМП. В главе 2.2 обсуждается СВЧ методика измерения проводимости твердых тел, представлен метод определения комплексной проводимости по результатам измерения комплексных коэффициентов пропускания и отражения. Данная методика применяется для исследования магнитной фазовой диаграммы ВТСП соединения УВагСизСНх. Интерпретация результатов измерения СВЧ методом выполнена в рамках модели Портиса. Построена модель состояния ВТСП в СМП при низких температурах. Определены линии верхнего критического поля и перехода к вязкому движению УВа2Сиз07.х при низкой температуре и ориентации оси с перпендикулярно магнитному полю. В главе 2.3 представлены методики анализа результатов индукционных измерений магнитной восприимчивости в сверхсильных магнитных полях и усовершенствованные ВЧ методики измерения проводимости, обсуждаются методы борьбы с электромагнитными помехами, возникающими в экспериментах со сверхсильным магнитным полем. Здесь же представлены результаты исследования узкозонного полупроводника РеБ! в сверхсильном магнитном поле.

Раздел 3 посвящен практическому использованию фазовых переходов металл-изолятор в сильноточной электронике. В главе 3.1 излагается аналитическая теория сверхбыстрого движения фазовой границы металл-изолятор при джоулевом разогреве вещества. В рамках данной модели оценивается динамика фазовой границы в твердом растворе (УюсСгх^Оз. Здесь же приведены результаты численного анализа движения фазовой границы металл-изолятор. В главе 3.2 представлен аналитический и численный анализ развития термомагнитной неустойчивости фазовой границы, оценивается роль термомагнитных неустойчивостей при размыкании тока. В главе 3.3 представлены базовые конструкции твердотельного размыкателя тока и обострителя фронта импульса сильного магнитного поля, описана конструкция макета твердотельного размыкателя, приведены результаты экспериментальных исследований сверхбыстрого движения фазовой границы металл-изолятор в твердых растворах (УьхСгхЬОз.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Заключение

В настоящей работе разработана обобщенная теория почти локализованной ферми-жидкости для ненулевых температур и произвольных магнитных полей, которая позволила изучить фазовые диаграммы веществ с возвратным поведением: твердых растворов (VихСгхЬОз и жидкого изотопа Не. Показано, что для хорошего соответствия теоретической фазовой диаграммы (У^хСгхЬОз экспериментальным данным необходимо учитывать решеточную составляющую свободной энергии. На основе обобщенной теории почти локализованной ферми-жидкости построена модель плавления 3Не в сильном магнитном поле при сверхнизких температурах, которая, в отличие от парамагнонной теории, хорошо описывает известные экспериментальные данные. Намечены пути дальнейшего развития модели почти локализованной ферми-жидкости для Не. Обобщенная теория почти локализованной ферми-жидкости позволила с единой точки зрения исследовать процессы локализации фермионов (электронные фазовые переходы и плавление Не).

Обобщены результаты экспериментальных исследований ближнего порядка в металлических сильно коррелированных системах методом рассеяния нейтронов. Показано, что ближний порядок является одной из универсальных характеристик сильно коррелированного состояния. Впервые создана микроскопическая вариационная теория основного состояния сильно коррелированных ферми-систем с учетом ближнего порядка: разработан новый класс пробных волновых функций, методы расчета основного состояния на этих функциях и методы анализа квазичастичных спектров. Выполнены расчеты энергии основного состояния с учетом ближнего порядка в моделях Хаббарда и Кондо-Хаббарда на различных решетках. Показана важная роль ближнего порядка для сильно коррелированных систем: в модели Хаббарда при половинном заполнении на двух- и трехмерных решетках при промежуточной энергии взаимодействия ближний порядок очень сильно понижает энергию основного Л состояния. В этом случае 1Л}+1ЛЭ разложение в динамической теории среднего поля приводит к сильной качественной недооценке энергии основного состояния.

Впервые измерено верхнее критическое магнитное поле сверхпроводящей пленки УВа2Сиз07.х при ориентации кристаллографической оси с перпендикулярно направлению магнитного поля и исследовано состояние ВТСП в сверхсильном магнитном поле при помощи СВЧ методики. Предложена модель состояния ВТСП в сверхсильном магнитном поле, которая сняла противоречия между результатами измерения проводимости и индукционными измерениями верхнего критического поля в сверхсильном магнитном поле. Успешные исследования ВТСП в миллиметровом диапазоне волн инициировали широкое внедрение СВЧ методик во многих лабораториях мира (США, Япония и Австралия), занимающихся исследованиями в сильных и сверхсильных магнитных полях [86,91,328].

Разработаны ВЧ методики измерения проводимости в сверхсильных магнитных полях, обладающие высокой помехоустойчивостью и чувствительностью. Тщательно проанализированы источники электромагнитных помех в генераторах сверхсильных магнитных полей, реализованы способы их подавления. Впервые в сверхсильном магнитном поле применена ВЧ методика на отражение.

Впервые наблюдался фазовый переход первого рода полупроводник - металл в РеБ^ индуцированный сверхсильным магнитным полем. Результаты этих исследований существенно расходились с теоретическими представлениями о фазовом переходе полупроводник - металл в БеБ! и стимулировали пересмотр теоретических моделей поведения БеБ! в сверхсилыюм магнитном поле, который был позже выполнен группой проф. X. Ямады в университете Шинь-Шу (Япония) [306,307,312].

Разработаны теоретические основы нового типа твердотельного размыкателя электрического тока на основе фазового перехода металл-изолятор. Построена аналитическая модель сверхбыстрого движения фазовой границы металл-изолятор, предложены базовые конструкции размыкателя и обострителя фронта импульса магнитного поля. Дальнейший анализ устойчивости фазовой границы и численные расчеты диффузии сильного магнитного поля в вещество, сопровождающейся фазовым переходом металл-изолятор, подтвердили результаты аналитической модели. Нелинейная диффузия магнитного поля через экран, изготовленный из твердого раствора (VьхСгхЬОз, исследована экспериментально на сильноточном макете.

Совокупность представленных к защите положений можно квалифицировать как новое крупное научное достижение, заключающееся в новых теоретических и экспериментальных методиках исследования свойств сильно коррелированных веществ, в новых экспериментальных данных, полученных в ходе выполнения работы, и в теоретическом обосновании физических принципов нового типа твердотельного размыкателя тока.

Автор признателен д.ф.-м.н. В. Д. Селемиру, к.ф.-м.н. О. М. Таценко, д.ф.-м.н. В. А. Демидову и М. М. Харламову за внимание и помощь в работе. Многие из полученных экспериментальных результатов были развитием идей академика РАН д.ф.-м.н. А. И. Павловского. Автор благодарен к.ф.-м.н. А. Е. Дубинову, И. В. Макарову и к.ф.-м.н. В. В. Платонову за обсуждение и совместное решение многих вопросов, затронутых в работе; А. И. Быкову, к.ф.-м.н. М. И. Долотенко, Н. П. Колокольчикову, Д. И. Зенкову, И. М. Маркевцеву, М. П. Монахову, С. А. Садовому и А. В. Филиппову - за помощь в решении ряда технических проблем, к.ф.-м.н. П. В. Миронычеву - за ценные замечания. Автор благодарен В. Н. Павлову за помощь в численных расчетах и других вопросах, связанных с использованием компьютера. Автор признателен д.ф.-м.н. А. П. Протогенову (ИПФ РАН) за обсуждение теоретических аспектов сильно коррелированных ферми-систем и д.ф.-м.н. И. JI. Максимову (ННГУ) за обсуждение динамики волны переключения при фазовых переходов; очень полезным для автора были обсуждения проблемы Кондо с д.ф.-м.н. В. М. Уздиным (С.-Петербургский Государственный Университет). Автор благодарен д.ф.-м.н. А. Я. Басовичу (ИПФ РАН) и д.ф.-м.н. М. Р. Трунину (ИФТТ РАН) за обсуждение вопросов, связанных с СВЧ измерениями ВТСП, а также д.ф.-м.н. Е. И. Биченкову (Институт Гидродинамики СО РАН) и д.ф.-м.н. Г. А. Шнеерсону (С.-Петербургский Технический Университет) за обсуждение нелинейной диффузии сильного магнитного поля и работы твердотельного размыкателя. Автор благодарен зарубежным коллегам: проф. М. Фаулеру (С. М. Fowler, LANL), проф. М. Ортенбергу (М. von Ortenberg, Humboldt University, Berlin), проф. H. Миуре (N. Miura, University of Tokyo) - за обсуждения техники СМП и методов измерения в свойств веществ в СМП, а также за репринты своих работ. Очень полезными были обсуждения фазовой диаграммы силицидов и интерметаллидов в СМП с проф. X. Ямада (Н. Yamada, Shinshu University, Japan). Автор признателен проф. П. Фульде (Р. Fulde) за гостеприимство и обсуждения теории сильно коррелированных систем во время пребывания в Институте Макса Планка Сложных Систем (г.Дрезден), где была написана значительная часть главы 1.2, а также В. Льюису (W. Lewis, LANL) и проф. Дж. Бруксу (J. Brooks, National Magnetic Field Laboratory, Tallahassee, USA) за обсуждения принципов работы твердотельного размыкателя и поддержку этой работы в рамках проектов МНТЦ.

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Кудасов, Юрий Бориславович, Б.м.

1. Н. Ф. Мотт, Переходы металл-изолятор, М.: Наука. - 1979. -342с.

2. Ю. А. Изюмов, М. И. Кацнельсон, Ю. Н. Скрябин, Магнетизм коллективизированных электронов, М.: Физматлит. - 1994. - 310с.

3. Н. М. Плакида. Высокотемпературные сверхпроводники, М.: Международная программа образования. - 1996. - 287с.

4. А. С. Hewson, The Kondo problem to heavy fermions, Cambridge University Press. -Cambridge. 1997. - 444p.

5. D. Vollhardt // Rev. Mod. Phys. 1984 - V.56 - P.99

6. J. G. Bednorz and K. A. Muller // Zs. Phys. Kl. 1986. - Bd.64 - S.189

7. А. П. Протогенов // УФН 1992 - V.162 - C.l

8. В. В. Вальков, С. Г. Овчинников, Квазичастицы в сильно коррелированных системах, Новосибирск. Издательство СО РАН. - 2001. - 277с.

9. Ю. А. Изюмов // УФН 1995 - Т.165 - С.403

10. Ю. А. Изюмов // УФН 1997 - Т.167 - С.465

11. С. Г. Овчинников // УФН -1997 Т.167 - С. 1043

12. G. Senatore, N. Н. March // Rev. Mod. Phys. 1994. - V.66. - P.445

13. A. Georges, G. Kotliar, W. Krauth, M. J. Rozenberg // Rev. Mod. Phys. 1996 - V.68 -p.13

14. F. Gebhard, The Mott metal-insulator transition, Springer. Berlin. -1997

15. P. Fulde, Electron Correlations in Molecules and Solids, Springer-Verlag. — Berlin. — 1995.-280p.

16. P. Fazekas, Lecture Notes on Electron Correlation and Magnetism, World Scientific. -Singapore. 1999. - 777p.

17. W. Brinkman, Т. M. Rice // Phys. Rev. B. 1970 - V.2. - P.4302

18. А. А. Бугаев, Б. П. Захарченя, Ф. А. Чудновский, Фазовый переход металл-полупроводник и его применение, Л.: Наука. - 1979 - 383с.

19. Ю. Б. Кудасов, О переходе слэторовский изолятор-металл, ФТТ.- 1995.- Т. 37. -Вып.8.- С.2269

20. Ю. Б. Кудасов. О плавлении 3Не в магнитном поле, ЖЭТФ.- 1996.- Т.109.- No.l.-С.174

21. Ю. Б. Кудасов. О переходе металл изолятор в магнитном поле, ФТТ. -1996. -Т.38. - №5. -С.1335

22. Yu. В. Kudasov, Gutzwiller's approach at finite temperature and arbitrary magnetic field, Phys. Lett. A. 1994. - V.193. - P.315

23. W. Bao, C. Broholm, G.Aeppli et al. // Phys. Rev. В. 1998. - V.58. P.12727; COND-MAT/9804320. -1998

24. J. Rossat-Mignod, L. P. Regnault, J. L. Jacoud et al. // J. Magn. Magn. Matt. 1988. -V.76&77 - P.376

25. G. Aeppli, H. Yoshizawa, Y. Endoh et al. // Phys. Rev. Lett. 1986. - V.57. - P.122

26. G. Aeppli, E. Busher, Т. E. Mason // in: Physical phenomena at high magnetic fields. -eds. Manousakis E, Schlottmann P, Kumar P et al. Addison-Wesley. - Redwood City. — 1992.-P. 175

27. G. Aeppli, A. Goldman, G. Shirane // Phys. Rev. Lett. -1987. V.58. - P.808

28. A. I. Goldman, G. Shirane, G. Aeppli // J. Magn. Magn. Mat. 1987. - V.63&64 - P.380

29. Ю. Б. Кудасов, Ближний порядок в сильно коррелированных ферми-системах, УФН. 2003. - Т.173. - №2. - С. 121

30. Ю. Б. Кудасов. Основное состояние ферми-систем с сильным ближним порядком, ЖЭТФ. 2000. - Т.117 - С.624

31. Yu. В. Kudasov. Nearest-neighbor correlations in the Hubbard model, Phys. Lett. A. -1998.-V.245.-P.153

32. Ю. Б. Кудасов, Об основном состоянии системы сильно коррелированных фермионов в магнитном поле, ФТТ-2001. Т.43. - С.1491

33. Yu. В. Kudasov. Ground state of strongly correlated fermions: short-range order, E-preprint. LANL. - COND-MAT/0012018. - 2000

34. R. Kikuchi // Phys. Rev. 1951. - V.81. - P.988

35. R. Kikuchi, S. G. Brush // J. Chem. Phys. 1967. - V.47. - P. 195

36. R. Kikuchi // Progr. Theor. Phys. (suppl.). 1995. - V.115. - P.l

37. T. Morita // Progr. Theor. Phys. (suppl.). 1995. - V.115. - P.27

38. G. Tanaka, M. Kimura // Progr. Theor. Phys. (suppl.). 1995. - V.115. - P.207

39. A. Pelizzola // Phys. Rev. B. 2000. - V.61. - P.l 1510

40. P. Cenedese, J. W. Cahn // Progr. Theor. Phys. (suppl.). 1995. - V.115. - P.95

41. T. Ishii // J. Phys. Soc. Jap. 2000. V.69. - P. 139

42. K. Wada, M. Kaburagi // Progr. Theor. Phys. (suppl.). 1995. - V.115. - P.273

43. К. П. Белов, А. К. Звездин, A. M. Кадомцева, P. 3. Левитин, Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках, М.: Наука. - 1979. — 317с.

44. Д. Шенберг, Магнитные осцилляции в металлах, М.: Мир. - 1986. - 678с.

45. G. Uimin, Yu. Kudasov. P. Fulde, A. Ovchinnikov, Low-energy excitation of Yb^Asi in a magnetic field, Eur. Phys. Jour. В 2000. - V.6. - P.241

46. R. B. Laughlin // Phys. Rev. Lett. 1983. - V.50. - V.1395

47. M. Rasolt // Phys.Rev.Lett. 1987. - V.58. - P.1482

48. P. L. Kapitza// Proc. Roy. Soc.- 1929. V.123A.- P.292

49. Сильные и сверхсильные магнитные поля и их применения, Сборник статей под ред. Ф. Херлаха. М.: - Наука. - 1988

50. А. Д. Сахаров // УФН. 1966. - Т.88. - №4.- С.725

51. А. И. Павловский, Н. П. Колокольчиков, М. И. Долотенко, А. И. Быков // ПТЭ,-1979.- Вып.5,- С. 195

52. А. И. Павловский, Р. 3. Людаев, Магнитная кумуляция, в сб. Вопросы современной экспериментальной науки и техники, под ред. А. П. Александрова. Л.: - Наука. -1984.-С.206

53. В. В. Дружинин, О. M. Таценко // ОиС. 1974. - Т.36. - Вып.4. - С.733

54. О. М. Таценко и др. // ФТТ. 1977. - Т.19. - Вып. 12. - С.3558

55. В. В. Платонов, Исследование свойств твердых тел в магнитнокумулятивном генераторе МК-1, Дис. канд. физ.-мат. наук. Защищена в 1995 г. - ВНИИЭФ.

56. Ю. Б. Кудасов, Исследование магнитной фазовой диаграммы YBajCuiOj СВЧ методом в сверхсильных магнитных полях до 500 Тл, Дис. канд. физ.-мат. наук.-Защищена в 1996 г. ВНИИЭФ. - 107с.

57. Ю. Б. Кудасов, Высокочастотные измерения проводимости бесконтактным методом в сверхсильных магнитных полях, ПТЭ. 1999. - Вып.4. - С.527

58. A. I. Bykov, М. I. Dolotenko, N. P. Kolokolchikov, Yu. В. Kudasov et al., Measurements of the de Haas-van Alphen effect in YBCO using pulsed ultra-high magnetic fields, Physica B. 1995. - V.211. - P.241

59. А. И. Быков, А. И. Головашкин, M. И. Долотенко и др. (Ю. Б. Кудасов! Наблюдение осцилляций де Гааза ван Альфена в ВТСП YBaCuO в мегагауссных магнитных полях, Письма в ЖЭТФ. - 1995. - Т.61. - Вып.2. - С.101

60. А. И. Быков, А. И. Головашкин, М. И. Долотенко и др. (Ю. Б. Кудасов! Наблюдение осцилляций де Гааза ван Альфена в ВТСП YBaCuO в мегагауссных магнитных полях, Краткие сообщения по физике ФИАН.- 1995.- No.1-2.- С.27

61. Ю. Б. Кудасов. А. Г. Волков, А. А. Повзнер и др. Переход полупроводник-металл в FeSi в сверхсилъном магнитном поле до 450 Тл, Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т.68. -№4. - С.326

62. Ю. Б. Кудасов, А. Г. Волков, А. А. Повзнер и др. Переход полупроводник-металл в FeSi в сверхсилъном магнитном поле, ЖЭТФ. 1999. - Т.116. -№5(11). - С.1770

63. Yu. В. Kudasov. A. G. Volkov, A. A. Povzner et al, Semiconductor-metal transition in FeSi in ultrahigh magnetic field, Phys. Metals and Metallography. 2002. - V.93. -Suppl.l. - P.S93

64. Yu. B. Kudasov. Megagauss magnetization measurements, Physica B. 2001. -V.294-295. - P.684

65. О. M. Tatsenko, A. I. Pavlovskiy V. V. Druzhinin, et al. (Yu. B. Kudasov! Investigation of magnetic properties of solids in ultrahigh pulsed magnetic fields, Physica B. 1996. -V.216.-P.175

66. А. К. Звездин, В. M. Матвеев, Ф. Ф. Мухин, Ф. И. Попов, Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах, М.: Наука. — 1985. 294с.

67. А. К. Звездин, И. А. Лубашевский, Р.З.Левитин и др. // УФН. 1998. - Т.168. -С.1141

68. В. Я. Демиховский, Г. А. Вугальтер, Физика квантовых низкоразмерных структур, М.: Логос. 2000

69. В. Я. Демиховский, А. А. Перов // ФТТ- 1998. Т.40. - С.1134

70. Е. И. Биченков, С. Д. Гилев, А. Н. Рябчун, А. Н. Трубачев // ПМТФ. 1996. - Т.37. -№6.-С. 15

71. С. М. Fowler, Megagauss Physics // Science. 1973. - V.180. - No.4083. - P.261

72. J. L. Smith, С. M. Fowler, B. L. Freeman et al., de Haas-van Alphen Effect in YBCO, in: Advances in Superconductivity III. eds.: K.Kajimura, H.Hayakawa. - Springer. - Verlag. -Tokyo. -1991.- P.231

73. J. D. Goettee, J. S. Brooks, W. J. Skocpol et al. // Physica B. 1994. - V.194-196. -P. 1805

74. J. D. Goettee, J. S. Brooks, W. J. Skocpol et al. Megagauss Exploration of Hc2 and Vortex Dynamics in YBa2Cu307.x Thin Films, Preprint LANL. 1992. -LA-UR-92-3100

75. J. L. Smith, С. M. Fowler, B. L. Freeman et al. // Physica B. 1993. - V.186. -188. - P.104

76. С. M. Fowler, B. L. Freeman, W. L. Hults et al. // Phys. Rev. Lett. 1992. - V.68. - No.4. - PP.534; Phys. Rev. Lett. - V.68. - No.26. - P.3936 (comment and reply)

77. С. M. Fowler, B. L. Freeman, W. L. Hults et al., de Haas-van Alphen Effect and Fermi Surface ofYBa2Cu306.97, Preprint LANL. -1991. LA-UR-91-1299

78. F. M. Mueller, С. M. Fowler, B. L. Freeman et al. // Physica B. -1991. V.172. -P.253

79. J. L. Smith, J. S. Brooks, С. M. Fowler et al. // Jour, of Low Temp. Phys. 1994. - V.95. -No. 1,2. - P.75

80. J. L. Smith, J. S. Brooks, С. M. Fowler et al. // Jour. Supercond. 1994. - V.7. - No.2. -P.269

81. В. E. Kane, A. S. Dzurak, G. R. Facer et al. // Rev. Sci. Instrum. 1997. - V.68. - №10. -P.3843

82. The Megagauss Laboratory (2?oo£/e/).-1988.-Institite for Solid State Physics.- University ofTokyo.-llp.

83. N. Miura, S. Sasaki, S. Takeyama, and Y. Nagamune, Magneto-Optics of Semiconductors at High Magnetic Field, Tech. Report of ISSP. University of Tokyo.- 1991. - Ser.A. -No.2425. -15p.

84. N. Miura, H. Yokoi, J. Kono, and S. Sasaki, High Field Cyclotron Resonance and Effective Masses in AlAs, Tech. Report of ISSP.- University of Tokyo.- 1991.- Ser.A.-No.2451.-12p.

85. N. Miura, Solid State Physics in Pulsed High and Ultra-High Magnetic Fields, in: Physical Phenomena at High Magnetic Fields, eds.:E.Manousakis et al. Redwood City. -Addison-Wesley Publishing Company. -1991.- P.589

86. H. Миура, Генерация мегагауссных полей и их применение в физике твердого тела, Труды 7-ой международной конференции по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам, Саров, ВНИИЭФ, 1997, С.181

87. Н. Nojiri, Y. Shimamoto, N. Miura et al. // Phys. Rev. B. 1995. - V.52. - №17. P. 12749

88. N. Puhlmann, О. M. Tatsenko, I. Stolpe et al. // Physica B. 2001. - V.294&295. - P.447

89. M. von Ortenberg, N. Puhlmann, I. Stolpe et al. // Physica B. 2001. - V.294&295. -P.568

90. Сверхсильные магнитные поля, Библиографический указатель за 1924-1985, под. ред. Г. А. Швецова. 1986. - Новосибирск. - 213с.

91. Сборник «Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников», под ред. Д. М. Гинзберга. М.: - Мир - 1990. - 543с.

92. D. A. Bonn, W. N. Hardy, Microwave surface impedance of high temperature superconductors, in: Physical Properties of High-Temperature Superconductors V, ed.: D. M. Ginzberg. Singapore. - World Scientific. - 1996. - P.7

93. И. А. Глебов, Ч. Лаверик, В. H. Шахтарин, Электрофизические проблемы использования сверхпроводимости, Л.: Наука. - 1980. - 255с.

94. Д. Сан-Жам, Г. Сарма, Е. Томас, Сверхпроводимость второго рода, М.: Мир. -1970. - 365с.

95. A. I. Pavlovskiy О. М. Tatsenko, V. V. Platonov et al., Investigation of УВа2Си^Оу.х type superconductors in pulsed ultrahigh magnetic fields, in: Proc. of Conf. on Megagauss Magnetic fields and related topics. 1989. - Novosibirsk. - P. 139

96. А. И. Павловский, H. П. Колокольчиков, В. В. Платонов и др. // СФХТ. 1989. -Вып.2. - С.70

97. A. I. Pavlovskiy N. P. Kolokolchikov, V. V. Platonov, et al. // Physca С. 1989. -V.162-164. - Р.1659

98. A. J. Basovich, S. V. Gaponov, E. B. Kluenkov et al (Yu. B. Kudasov), Measurement of upper critical field and magnetic field dependence of the microwave resistance of YBaCuO thin film, Phys. Lett. A. 1992. - V.163. - P.322

99. A. I. Golovashkin, О. M. Ivanenko, Yu. B. Kudasov et al., Low temperature measurement of Нсг in HTSC using megagauss magnetic fields, Physica C. 1991. -V.185-189. - P.1859

100. A. I. Golovashkin, О. M. Ivanenko, Yu. B. Kudasov et al., Low temperature measurement of Hc2 in HTSC using megagauss magnetic fields, Physica B. 1992. -V.177. - P.105

101. A. I. Bykov, M. I. Dolotenko, С. M. Fowler et al. (Yu. B. Kudasov^ Complex microwave conductivity ofYBü2Cu^Oj in pulsed magnetic fields up to 500 T, Physica B. — 1995.-V.211.-P.248

102. D. van der Marel, A. Damascelli, K. Schulte // E-preprint E-LANL. 1997. -COND-MAT/9701005

103. V. Jaccarino, G. R. Wertheim, J. H. Wernic // Phys.Rev. 1967. - V.160. - P.476

104. П. В. Гельд, А. Г. Волков, А. А. Повзнер, В. Ю. Иванов // ДАН СССР. 1991. -Т.320. - С. 1097

105. М. В. Hunt, М. A. Chernikov, Е. Felder, Н. R. Ott // Phys.Rev. В 1994. - V.50. -Р. 14933

106. С. М. Varma // Phys. Rev. В. 1994. - V.50. - Р.9952

107. П. В. Гельд, А. А. Повзиер, А. Г. Волков // ДАН СССР. 1985. - Т.283. - С.358

108. С. Fu, М. Krijn, S. Doniach // Phys. Rev. В. 1994. - V.49. - P.2219

109. L. F. Mattheiss, D. R. Hamann // Phys. Rev. B. 1993. - V.47. - P.13114

110. V. I. Anisimov, S. Yu. Ezhov, I. S. Elfimov // Phys.Rev.Lett. 1996. - V.76. - P. 1735

111. E. Kulatov, H. Ohta // J. Phys. Soc. Jap. 1997. - V.66. - P.2386

112. JI. И. Винокурова, А. В. Власов, Э. Т. Кулатов // Труды ИОФАН. 1996. - Т.32. -С.26

113. Ch. Maisonnier, J. G. Linhart, C. Gourlan // Rev. Sci. Instr. 1966. - V.37. - P.l380

114. А. И. Павловский, В. А. Васюков, H. Ф. Попков и др., Исследование накопления и коммутации высоких плотностей энергии, Сверхсильные магнитные поля. Физика. Техника. Применение. Под ред. В. М. Титова, Г. А. Швецова М. - Наука.-С.410

115. Е. М. Honig, Inductive energy storage circuits and switches, in: Opening Switches. -eds. A Guenther, M.Kristiansen, T.Martin. New York. - Plenum Press. - 1987. - P.l

116. К. Шенбах, M. Кристиансен, Г. Шефер, Размыкатели для индуктивных накопителей энергии, ТИИЭР. 1984. - Т.72. - №8. - С.28

117. М. Kahn, Solid state opening switches, in: Opening Switches, eds. A Guenther, M. Kristiansen, T. Martin. New York. - Plenum Press. - 1987. - p.273

118. В. А. Бурцев, H. В. Калинин, А. В. Лучинский, Электрический взрыв проводников и его применение в электрофизических установках, М.: -Энергоатомиздат. 1990. - 289с.

119. Ю. Б. Кудасов, Диффузия магнитного поля при фазовом переходе металл-изолятор, ЖТФ. 1998. - Т.68. - №12. - С.43

120. Ю. Б. Кудасов. В. Н. Павлов, Моделирование размыкания тока при фазовом переходе металл-изолятор, Письма в ЖТФ. 2000. - Т.26. - №11. - С.52

121. Ю. Б. Кудасов, И. В. Макаров, Развитие неустойчивости при движении фазовой границы металл-изолятор, Письма в ЖТФ. 2000. - Т.26. - №22. - 2000. - С.90

122. Yu. В. Kudasov. I. V. Makarov, V. N. Pavlov, Diffusion of high magnetic field in (У^хСг^гОз, Physica B. 2001. - V.294&295. - P.128

123. Yu. B. Kudasov. I. V. Makarov, V.N.Pavlov, Solid state opening switches of new type, Physica B. 2001. - V.298. - P.590

124. Yu. В. Kudasov. I. V. Makarov, V.N.Pavlov, Thermomagnetic instability of metal-insulator phase boundary, in: Pulsed Power and Plasma Science-2001. eds. R. Reinovski, M. Newton. - 2001. - IEEE. - IEEE Catalog Number 01CH37251. - P.1433

125. Yu. В. Kudasov. V. М. Uzdin, Kondo State for a Compact Cr Trimer on a Mettalic Surface, Phys. Rev. Lett. 2002. - V.89. - №27. - P.276802

126. J. Bardeen, L.Cooper, J. Shrieffer // Phys. Rev. 1957. - V.108. - P.1175; Дж. Бардин, JI. Купер, Дж. Шриффер // В сб.: Теория сверхпроводимости. - под ред. - Н. Н. Боголюбова. - М.: - ИЛ. - 1960. - С.103

127. J. Hubbard// Proc. Roy. Soc. London. 1963. - V.A276. - P.238

128. S. P. Shubin, S. V. Vonsovsky // Proc. Roy. Soc. 1934. - V.145A. - P.159

129. M. C. Gutzwiller // Phys. Rev. 1964. - V.134. - P.A923; Phys. Rev. - 1965. -V.137. - P.A1726

130. E. H. Lieb, F. Y. Wu // Phys. Rev. Lett. 1968. - V.20. - P. 1445

131. E. B. Kolomeinski, J. P. Straley // Rev. Mod. Phys. 1996. - V.68. - P. 175

132. U. Brandt, A. Giesekus // Phys. Rev. Lett. 1992. V.68. -P.2648

133. T. Ogawa, K. Kanda, T. Matsubara // Progr. Theor. Phys. 1975. - V.53. - P.614

134. Ю. Б. Кудасов. О преобразовании Гутцвиллера в теории сильно коррелированных фермионов, ВАНТ, серия «Теоретическая и прикладная физика». -1998. -вып.1.-с.36

135. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский, Теоретическая физика, Т.9, Статистическая физика, часть 2, М. Физматлит. - 2001. - 493с.

136. К. A. Chao, К. -F. Berrgren I I Phys. Rev. B. 1977. - V.15. - P.l 656

137. Ю. Б. Кудасов. О спектре сильно коррелированного электронного газа, ВАНТ, серия «Теоретическая и прикладная физика». 1994. - вып.2. - с.ЗЗ

138. Т. R. Kirkpatrick, D. Belitz // E-preprint LANL. 1997. - COND-MAT/9707001

139. Jl. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц, Теоретическая физика, Т.5 Статистическая физика, часть 1. М.: Наука-Физматлит. - 1995. - 605с.

140. D. S. Greenwall // Phys. Rev. В. 1983. - V.27. - №5. - Р.2747

141. D. В. McWhan, J. P.Remeika // Phys. Rev. B. 1970. - V.2. - P.3734

142. Thomas G A, RapkineDH, CarterS A et al. // Phys. Rev. Lett. 1994. - V.73. -P.1529

143. J. J. Spalek // Sol. State Chem. 1990.-V.88.-№1. -P.70

144. J. Spalek, M. Kokovski, J. M. Honig // Phys. Rev. B. 1989. - V.39. - V.7. - P.4175

145. A. J. Leggett and S. Yip, Nucleation and growth of3He-B in supercooled A-phase, in: Helium 3. ed. W. P. Halperin and L. P. Pitaevskii. - Elsevier Science Publishers В. V. — Amsterdam. - 1990. - P.523

146. G. Bonfait, L. Puech, A. S. Greenberg, et al. // Phys. Rev. Lett. -1984. V.53. -P. 1092

147. B. Castaing, P. Pines // J. Physique (Paris). 1979. - V.40. - P.257

148. A. Dutta, C. N. Archie // Phys. Rev. Lett. -1985,- V.55. P.2949

149. S. A. J. Wiegers, P. E. Wolf, L. Puech // Phys. Rev. Lett. 1991. - V.66. - P.2895

150. D. Candela, M. E. Hayden, P. J. Nacher // Phys. Rev. Lett. 1994. - V.73. - P.2587

151. C. N. Archie // Phys. Rev. B. 1987. - V.35. - P.384

152. G. Bonfait, L. Puech, B. Castaing and D. Thoulouze // Europhys. Lett. 1986. - V.l. -P.521

153. M. T. Beal-Monod, E. Daniel // Phys. Rev. В 1983. - V.27. - P.4467

154. K. F. Quader, K. S. Bedell // Jour. Low Temp. Phys. 1985. - V.58. - P.89

155. K. S. Bedell, C. Sanchez-Castro // Phys. Rev. Lett. 1986. - V.57. - P.854

156. J. W. Rasul, T. Li, H. Beck // Phys. Rev. B. 1989. - V.39. - P.4191

157. Yu. B. Kudasov. On the almost localized Fermi Liquid model for 3He, Phys. Lett. A. — 1997.-V.227.-P.117

158. J. Spalek // Phys. Rev. Lett. 1990. - Vol.64. - P.2823

159. P. Korbel, J. Spalek, W. Wojcik et al. // Phys. Rev. 1995. - Vol.52. - P.R2213

160. Дж. Займан, Модели беспорядка, М.: Мир. - 1982. - 592с.

161. Р. О. Зайцев // ФТТ. -1978. Т.75. - С.2361

162. W. Metzner, D. Vollhardt // Phys. Rev. Lett. -1987. V.59. - P. 121

163. W. Metzner, D. Vollhardt // Phys. Rev. Lett. 1989. - V.62. - P.324

164. W. Metzner // Z. Phys. B. 1989. - V.77. - P.253

165. H. Yokoyama, H. Shiba // J. Phys. Soc. Jap. 1987. - V.56. - P.1490; J. Phys. Soc. Jap.-1987.-V.56.-P.3582

166. Т. Мориа, Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами, М.: Мир. - 1988

167. S. Raymond, L. P. Regnault, S. Kambe et al. // J. Low Temp. Phys. -1997. V.109. -P.205

168. H. Kuwamoto, J. M. Honig, J. Appel // Phys. Rev. В. 1980. V.22. - P.2626

169. W. Bao, C. Broholm, S. A. Carter et al. // Phys. Rev. Lett. 1993. - V.71. - P.766

170. J. -H. Park, L. H. Tejng, A. Tanaka et al. // Phys. Rev. B. 2000. - V.61. - P.l 1506

171. W. Bao, C. Broholm, G. Aeppli et al. // J. Magn. Magn. Matt. 1998. - V.177-181. -P.286

172. S. Kondo, D. C. Johnston, C. A. Swenson et al. // Phys. Rev. Lett. 1997. - V.78. -P.3729

173. D. C. Johnston // E-preprint LANL. COND-MAT/9910404. - 1999

174. C. Urano, M. Nohara, S. Kondo // Phys. Rev. Lett. 2000. - V.85. - P. 1052

175. V. I. Anisimov, M. A. Korotin, M. Zolfl et al. // Phys. Rev. Lett. 1999. - V.83. -P.364; E-preprint LANL. - COND-MAT/9903372. - 1999

176. P. Fulde, A. N. Yaresko, A. A. Zvyagin, Y. Grin, On the origin of heavy quasiparticle in LiV203, E-preprint LANL. COND-MAT/Ol01455 (2001)

177. S. -H. Lee, Y. Qiu, C. Broholm et al. // Phys. Rev. Let. 2001. - V.86. - P.5554

178. G. R. Stewart, Z. Fisk, M. S. Wise // Phys. Rev. B. 1984. - V.30. - P.482

179. H. Tsujii, E. Tanaka, Y. Ode et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. - V.84. - P.5407

180. N. R. Bernhoeft, G. G. Lonzarich // J. Phys.: Cond. Mat. 1995. - V.7. - P.7325

181. L. P. Regnault, W. A. C. Erkelens, J. Rossat-Mignod et al. // Phys. Rev. В 1988. -V.38.-P.4481

182. С. Broholm, J. K. Kjems, G. Aeppli et al. // Phys. Rev. Lett. 1987. V.58. - P.917

183. U. Walter, D. Wohlleben, Z. Fisk // Z. Phys. B. 1986. - V.62. - P.235

184. S. Doniach // Physica В. 1977. - V.91. - P.231

185. S. Kambe, S. Raymond, L. P. Regnault // J. Phys. Soc. Jap. 1996. - V.65. - P.3294

186. H. Lohneysen // J. Phys. Cond. Mat. 1996. - V.8. - P.9689

187. M.B. Садовский //УФН. -2001. -T.171. C.539

188. Т. Mason // E-preprint LANL. COND-MAT/9812287. - 1998

189. R. J. Birgeneau, Y. Endoh, Y. Hidaka et al., Quasielastic and inelastic spin fluctuations in superconducting La2-xSrxCu04, in: Mechanisms of high temperature superconductivity. eds. H. Kamimura, A. Oshiama. - Springer-Verlag. - Berlin. - 1989. -P.120

190. Ph. Bourges, Spin dynamics in high-Tc cuprates, in: 19th General Conference of EPS Condensed Matter Division. Europhysics Conference Abstracts. - 2002. - V.26A. - P.41; E-preprint LANL. - COND-MAT/0099373. - 2000

191. Ph. Bourges, B. Keimer, L. P. Regnault, Y. Sidis // E-preprint LANL. -COND-MAT/0006085. 2000

192. E. Fawcett, S. A. Werner, A. I. Goldman, G. Shirane // Phys. Rev. Lett. -1988. V.61. -P.558

193. S. M. Hayden, R. Doubble, G. Aeppli et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. - V.84. - P.999; E-preprint LANL. - COND-MAT/9911442. - 1999

194. C.Sanchez-Castro, K. S. Bedell, B. R. Cooper // Phys. Rev. B. -1993. V.47. -P.6879

195. B. Coqblin, J. Arispe, J. R. Iglesias, K. LeHur // J. Phys. Soc. Jap. 1996. -V.65. (Suppl. В). - P.64

196. C. Lacroix, J. R. Iglesias, J. Arispe, B. Coqblin // Physica B. -1997. V.230-232. -P.503

197. T. G. Rappoport, M. S. Figueira, M. A. Continentino // E-preprint LANL. -COND-MAT/9904221. 1999

198. R. M. Fye, J. E. Hirsch // Phys. Rev. B. 1989. - V.40. - P.4780

199. G. Kotliar, A. E. Ruckenstein // Phys. Rev. Lett. -1986. V.57. - P.362

200. U. Trapper, D. Ihle, H. Fehske // Phys. Rev. B. 1995. - V.52. - P.l 1553

201. T. Ogawa, K. Kanda, T. Matsubara // Prog. Theor. Phys. 1975. - V.53. - P.614

202. F. Gebhard, D. Vollhardt // Phys. Rev. Lett. 1987. - V.59. - P.1472; Phys. Rev. B. -1988.-V.38.-P.6911

203. F. Gebhard // Phys. Rev. B. 1990. - V.41. - P.9444

204. A. B. Harris, R. V. Lange // Phys. Rev. 1967. - V.157. - P.295

205. K. A. Chao, J. Spalek, A. M. J. Oles // J. Phys. C. -1977. V.10. - P.L271

206. С. Gros, R. Joynt, Т. Rice // Phys. Rev. В. 1987. - V.36. - P.381

207. P. Horsch, P. Fulde // Z. Phys. B. 1979. - V.36. - P.23

208. G. Stollhoff, P. Fulde // Z. Phys. В. 1978. - V.29. - P.231

209. G. Stollhoff, P. Fulde // Z. Phys. В. 1977. - V.26. - P.257

210. H. A. Razafimandimby // Z. Phys. В 1982. - V.49. - P.33

211. R. Kubo // J. Phys. Soc. Jap. 1962. - V.17. - P.l 100

212. G. Stollhoff, P. Fulde // J. Chem. Phys. 1980. - V.73. - P.4548

213. К .Rosciszewski, M. Chaumet, P. Fulde // Chem. Phys. 1990. - V.143. - P.47

214. G. An // J. Stat. Phys. 1988. - V.52. - P.727

215. T. Morita // J. Stat. Phys. 1990. - V.59. - P.819

216. J. Hubbard // Proc. Royal Soc. 1964. - V.281. - P.401

217. E. Manousakis // Rev. Mod. Phys. -1991. V.63. - P.l

218. P. J. des Cloizeaux // J. de Phys. (Paris). 1959. - V.20. - P.606

219. N. M. Plakida, V. S. Oudovenko // Phys. Rev. В. 1999. - V.59. - P.l 1949

220. N. M. Plakida, L. Anton, S. Adam, Gh. Adam // E-preprint LANL. -COND-MAT/0104234. 2001

221. T. Schork, S. Blawid, J. Igarashi // Phys. Rev. В 1999. - V.59. - P.9888

222. J. Hubbard//Proc. Royal Soc.-1963.-V.276.-P.23 8

223. Д. H. Зубарев // УФН. -1960. T.71. - C.71

224. P. Fulde // Ann. Phys. (Leipzig). 2000. - V.9. - P.871

225. M. Lavagna, C. Pepin // XXXVIII Cracow School of Theoretical Physics (Zakopane, June 1998); E-preprint LANL. COND-MAT/9903093. - 1999

226. L. L. Altgilberts, M. D. J. Brown, Igor Grishnaev et al., Magnetocumulative generators, Springer-Verlag. New York. - 1999. - 422 p.

227. В. В. Дружинин, Воздействие сильных магнитных полей на магнитные среды, Диссертация доктора физико математических наук, Институт Физики Металлов УрО АН. - г. Свердловск. - защищена в 1982 г.

228. В. В. Алексеев, Ю. Б. Кудасов. В. В. Шкарубский, Повышение точности измерения константы Верде прозрачных образцов, ПТЭ.- 1988.- No.4.- С.151

229. V. V. Druzhinin, О. М. Tatsenko, A. I. Bykov, et al. (Yu. В. Kudasov). Nonlinear Faraday rotation in CdS semiconductor in an ultrahigh magnetic field, Physica B. 1995. -V.211.-P.392

230. Ф. Ф. Менде, А. И. Спицин, Поверхностный импеданс сверхпроводников, Киев. Наукова Думка,- 1985.- 240с.

231. М. Р. Трунин // УФН. 1998. - Т. 168. - С. 931

232. М. Р. Трунин, Ю. А. Нефедов, X. Дж. Финк // ЖЭТФ. 2000. - Т.91. - №4. - С.801

233. D. A. Bonn, W. N. Hardy, Microwave Surface Impedance of High Temperature Superconducors, in: Physical Properties of High Temperature Superconductors V. World Scientific. - 1998. - P.7

234. JI. П. Горьков, H. Б. Копнин // УФН. 1975. - T.116. - Вып.З. - C.413

235. J. Bardeen, M. J. Stephen // Phys. Rev. 1965. - V.140. - P.A1197

236. В. M. Генкин, А. С. Мельников // ЖЭТФ. 1989. - T.95. - Вып.6. - C.2170

237. E. В. Sonin, А. К. Tagantsev, К. В. Traito // Phys. Rev. B. 1992. - V.46. - P.58330

238. А. Кемпбелл, Дж. Иветс, Критические токи в сверхпроводниках, М.: Мир. -1975. 332с.

239. Y. В. Kim, С. F. Hempstead, A. R. Strand // Phys. Rev. Lett. 1966. - V.14. - P.790

240. Y. В. Kim, С. F. Hempstead, A. R. Strand // Phys. Rev. Lett. 1962. - V.9. - P.306

241. P. W. Anderson // Phys. Rev. Lett. 1962. - V.9. - p.309

242. J. I. Gittleman, B. Rosenblum // Phys. Rev. Lett. 1966. - V.16. - P.734

243. R. Marcon, R. Fastampa, M. Guira, and E. Silva // Phys. Rev. B. 1991. - V.43. -No.4. - P.2940

244. Э. Б. Сонин, А. К. Таганцев // ЖЭТФ. 1989. - T.95. - Вып.З. - C.994

245. A. M. Portis, K. W. Blazey, K. A. Muller, and J. G. Bednorz // Europhys. Lett. 1988. - V.5. - P.467

246. J. Owliaei, S. Sridhar, J.Talvacchio // Phys. Rev. Lett. 1992.- Vol.69.- No.23.-P.3366

247. M. W. Coffey and J. R. Clem // Phys. Rev. Lett. -1991. V.67. - No.3 - P.386

248. M. W. Coffey and J. R. Clem // Phys. Rev. B. 1993. - V.48. - No.l. - P.342

249. N. -C. Yen, U. Kriplani, W. Jiang et al. // Phys. Rev. B. 1993. - V.48. - No.13. -P.9861

250. В. Ф. Взятышев, Диэлектрические волноводы II M.: Советское радио. - 1970.-216с.

251. Л. М. Бреховских, Волны в слоистых средах II М.: Изд. АН СССР. - 1957. -502с.

252. И. Е. Батов, М. Р. Трунин // Письма в ЖЭТФ. 1993. - Т.58. - Вып.1. - С.39

253. М. Тинкхам, Введение в сверхпроводимость // М.: Атомиздат.- 1980,- 310с.

254. А. А. Волков, Б. П. Горшунов, Г.В.Козлов и др. // ЖЭТФ. 1989. - Т.95. -Вып.1.-С.261

255. Г. 3. Айзенберг, Антенны ультракоротких волн, М.: Связьиздат. - 1957. - 699с.

256. А. Вл. Гуревич, Р. Г. Минц, А. Л. Рахманов, Физика композитных сверхпроводников, М.: Наука. - 1987. - 240с.

257. I. L. Maksimov // Phys. Lett. А. 1988. - V.128. - Р.289

258. I. L. Maksimov, Thermomagnetic shock wave and magnetic flux penetration, in: Shock waves in condensed matter, Eds.: S. C. Schmidt, N. C. Holmes. Elsvier Science Publishers В. V. - 1988. - P.l67

259. M. Nahuma, S. Verghese, P. L. Richards, K. Char // Phys. rev. Lett. 1991. - V.59. -No.16.-P.2034

260. K.Nakao, N. Miura, K. Tatsuhara et al. // Phys. Rev. Lett. 1989. - V.63. - No.l.-P.97

261. N. Miura, Solid State Physics in Pulsed High and Ultra-High Magnetic Fields, in: Physical Phenomena at High Magnetic Fields. eds.:E. Manousakis et al. - Redwood City.- Addison-Wesley Publishing Company. -1991. P.589

262. Ф. Франк и P. Мизес, Дифференциальные и интегральные уравнения математической физики, часть вторая, Л.: ОНТИ. - 1937. - 998с.

263. Л. А. Новиков, И. Г. Кожевников, Теплофизические свойства материалов при низких температурах, М.: Машиностроение. -1975

264. Р. К. Белов, А. В. Варганов, Б. А. Володин и др. // Письма в ЖТФ. 1994. - Т.20.- Вып.11.-С.1

265. U. Welp, W. К. Kwok, G. W. Crabtree et al. // Phys. Rev. Lett. 1989. - V.62. -No.16.-P.1908

266. К. Maki, Physics 1. 1964. p. 17; N. R. Werthamer, T. Helfand, and P. C. Hohenberg // Phys. Rev. 1966. - V.147. - P.295

267. W. K. Kwok // Bull. Am. Phys. Soc. -1991. V.36. - P.336

268. W. K. Kwok, U. Welp, V. M. Vinokur et al. // Phys. Rev. Lett. -1991. V.67. - No.3.- P.390

269. H. Nakagawa, T. Takamasu, N. Miura, Y. Enomoto // Physica B. 1998. - V.246. -247.-P.429

270. J. L. O'Brien, H. Nakagawa, A. S. Dzurak, et al. // Phys. Rev. B. 2000. - V.61. -P.1584

271. Q. Li, Effects of cortex and crytical fluctuations on magnetization of high 7c superconductors, in: Physical Properties of High Temperature superconductors V. — ed.: D. M. Ginzberg. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd. - Singapore. -1996. - P.209

272. А. И. Ларкин, Ю. H. Овчинников // ЖЭТФ. 1964. - T.47. - C.l 136

273. P. Fulde, R. A. Ferrel // Phys. Rev. A. 1964. - V. 135. - P.550

274. K. Yang, S. L. Songhi // Phys. Rev. В. 1998. - V.57. - P.8566

275. T. Shibauchi, L. Krusin-Elbaum, M. Li et al. // Phys. Rev. Lett. 2001. - V.86. -P.5763

276. T.Sekitani, Y.H.Matsuda, S.Ikeda et al. // The 15th International Symposium on Superconductivity. Yokohama. - Japan. - 11-13 November. - 2002. - PC-18 in book of absracts (to be published in Physica C)

277. Y. Ando, G. S. Boebinger, A. Passner, et al. // Phys. Rev. B. 1999. - V.60. -P. 12475; E-preprint LANL. - 1998. - 9908190

278. H. Safar, P. L. Gammel, D. A. Huse, et al. // Phys. Rev. Lett. 1992. - Y.69. - P.824

279. О. M. Stall, A. Wehner, R. P. Huebener, M. Naito // Physica C. 2001. - V.363. -P.31

280. А. И. Быков, М. И. Долотенко, С. М. Fowler и др. (Ю. Б. Кудасов). Комплексная проводимость и фазовая диаграмма YBü2Cu^07 в магнитных полях до 500Тл, СФХТ.- 1995. Т.8. -Вып.1. -С.37

281. Е. 3. Мелихов, В. Г. Шапиро // СФХТ. 1991. - Т.4. - No.8. - С.1437

282. Л. П. Горьков, Н. Б. Копнин//УФН. 1988. - Т.156. - Вып.1. - С.117

283. М. Б. Саламон, Термодинамические свойства и анизотропия ВТСП // в сб.: "Высокотемпературные сверхпроводники", под ред. Д. М. Гинзберга.- М.: Мир.-1990.-С.39

284. П. де Жен, Сверхпроводимость металлов и сплавов // М.: Мир. - 1968. - 280с.

285. И. С. Дубенко, А. К. Звездин, А. С. Лагутин и др. // Письма в ЖЭТФ. -1996. -Т.64.-С.188

286. I. Stolpe, O. Portugal, N. Puhlmann et al. // Physica B. 2001. - V.298. - P.462

287. T. Sasakibara, T. Goto, N. Miura // Rev. Sci. Instrum. 1989. - V.60. - No.3. - P.444

288. Э. Хабигер, Электромагнитная совместимость, основы ее обеспечения в технике, М.: Энергоатомиздат. -1995

289. Г. Е. Ханзел, Справочник по расчету фильтров, М. Советское радио. - 1974. — 188с.

290. А. А. Фролов // Труды ИОФАН. 1991. - Т.32. - С.26

291. Н. Yamada, К. Terao, Н. Ohta et al., Semiconductor-metal transition of FeSi at high magnetic field II Proceedings of 4-th International Symposium on Advanced Physical Fields. Sidney. - Australia 4-6 August 1997. - P.151

292. H. Yamada, K. Terao, H. Ohta et al. // J.Phys.: Condens.Matter. 1999. - V.ll. -P.L309

293. V. Jaccarino, G. K. Wertheim, J. H. Wernick et al. // Phys. Rev. 1967. - V.160. -№3. -P.476

294. А. Г. Волков, А. А. Повзнер, П. В. Гельд // ФТТ. 1984. - V.26. - №6. - Р. 1675

295. А. А. Повзнер, А. Г. Волков, П. В. Баянкин // ФТТ. 1998. - Т.40. - №8. - С.1437

296. А. А. Повзнер, А.Г.Волков, П. В. Баянкин // ФНТ. 1997. - Т.23. - №10. -С.1054

297. Т. Arioka, Е. Kulatov, Н. Ohta, et al. // Physica В. 1998. V.246-247. - P.541

298. Э. Л. Нагаев // УФН. 1996. - Т.166. - Вып.8. - С.833

299. А. Кобус, Я. Тушинский, Датчики Холла и магниторезисторы, М.: Энергия. — 1972. - 352с.

300. Н. Kuwamoto, J. М. Honig, J.Appel // Phys. Rev. В. 1980. - Vol. 22. - No.6. -P.2626

301. R. D.Ford, I. M. Vitkovsky, Non-linear resistivity materials for pulsed power applications, in: "4th IEEE International Pulsed Power Conference". eds.: Т. H. Martin, M. F. Rose. - IEEE catolog number 83CH1908-3. - 1983. - p.l 18

302. P. J. Turchi, Magnetoplasmadynamic and Hall effect switching for repetitive inerruption of inductive circuits, in: "Workshop on repetitive opening switches". Texas Tech University. - Lubbock. - Texas. - 79409. - 1981. - P. 149

303. I. M. Vitkovitsky, State transition switches, in: "Workshop on solid state switches for pulsed power". Texas Tech University. - Lubbock. - Texas 79409. - 1983. - P.258

304. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание, Под ред. В. П. Глушко М.: - Наука. - 1982. - T.IV. - Книга 2. - С.67

305. D. В. McWhan, A. Menth, J. P. Remeika et al. // Phys. Rev. B. 1973. - Vol.7. - No.5. -P. 1920

306. В. В. Семченко, А. В. Степанов // ПМТФ. 1969. - №1. - C.124

307. E. И. Биченков, А. В. Войтенко // ПМТФ. 1969. - №3. - C.21

308. Ю. Б. Кудасов. Бесконтактный размыкатель, патент РФ 2121188. Бюл. №30(2) (1998) МКИ 6Н01Н36/00

309. Ю. Б. Кудасов. Обостритель фронта импульса магнитного поля, патент РФ 2168784 (1999) МКИ 7Н01 F7/06,27/36, Н01 Н36/00

310. Ю. Б. Кудасов. Обостритель магнитного поля, патент РФ 2121725, Бюл. №31(2) (1998) МКИ 6H01F7/06

311. И. В. Астахова, Ю. Б. Кудасов, И. В. Макаров и др., Способ получения керамических образцов твердых растворов полуторных оксидов ванадия II Патент РФ 2206539 (2003)