Особенности решеточной теплопроводности слоистых твердых тел тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РГБ Ой

2 3 VI К? $-%РЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

СОЛОГУБЕНКО Александр Викторович

ОСОБЕННОСТИ РШЕТОЧКОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СЛОИСТЫХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

01.04.01 - "Физика твердого тела" 01.04.09 - "Физика низких температур"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Харьков-1996

Диссертация является рукописью. Диссертация выполнена в Харьковском государственном

университете.

Научный руководитель: доктор физ.-мат. наук, профессор

Мерисов Борис Александрович

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук, профессор

Ермолаев Александр Михайлович (Харьковский государственный университет)

кандидат физ.-мат. наук, старший научный сотрудник Константинов Вячеслав Александрович (Харьковский физико-технический институт низких температур им. Б.И.Веркина)

Ведущая организация: Харьковский государственный

политехнический университет

Защита состоится 1996 г. в часов

на заседании специализированного совета Д 02.02.15 в Харьковском государственном университете ( 310077, г.Харьков, пл.Свободы, 4, ауд. им. К.Д.Синельникова)

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ХГУ.

Автореферат разослан " Н " ¿¿я^/ЯЪ 199£г.

Ученый секретарь специализированного совета

В.П.Пойда

.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и степень исследования тематики диссертации. Интенсивное изучение физических свойств веществ со слоистой кристаллической решеткой началось еще в 4-0-е годы и продолжается до сих пор. Причиной научного интереса к изучению этих веществ является, с одной стороны, широкое применение таких материалов в технике (тепло- и электроизоляторы, материалы реакторостроения и т.д.), а с другой стороны то, что слоистые вещества являются удобным объектом для изучения влияния пониженной размерности на физические свойства. Первоначально основным объектом исследований был графит, обладающий исключительно большой анизотропией межатомного взаимодействия. Впоследствие исследователи обратились к изучению слоистых веществ с более сложной, чем у графита, кристаллической решеткой, в основном "умеренно" анизотропных. К ним относятся: соединения, полученные интерхаляцией графита, интересные своими квазидвумерными электронными свойствами; высокотемпературные сверхпроводники, в которых слоистая структура решетки играет важную роль во всех наблюдаемых особенностях; ди-халькогениды переходных металлов, где фазовый переход с образованием волны зарядовой плотности обусловлен анизотропией электронного спектра; слоистые полупроводники; слоистые магнетики; слоистые силикаты как аналог интеркалированного графита и объект для изучения таких явлений, как двумерный магнетизм, структурые фазовые переходы и т.д. Правильная интерпретация результатов исследования этих веществ требует учета особенностей колебаний решетки, так как многие из наблюдаемых эффектов прямо или косвенно связаны с фононным спектром.

Всем перечисленным выше слоистым системам свойственно наличие сложной многоатомной решетки, причем зачастую имеются слои, образованные атомами разного сорта с различным межатомным взаимодействием. Это приводит к появлению ряда особенностей колебательного спектра, влияние которых на физические свойства изучено недостаточно. Решеточная теплопроводность является свойством, весьма чувствительным как к особенностям дисперсионных зависимостей и взаимодействия квазичастиц, так и к дефектности структуры материала. Поэтому исследование

влияния особенностей колебательного спектра на теплопроводность слоистых твердых тел со сложной решеткой представляется достаточно важной и актуальной задачей физики твердого тела.

Иель и основные задачи, исследований. Целью настоящей диссертационной работы было исследование влияния особенностей колебательного спектра на теплоперенос в кристаллах со сложной слоистой решеткой, в частности, изучение влияния низкочастотных оптических мод, характерных для слоистых решеток, на теплопроводность и изучение влияния анизотропии межатомного взаимодействия на рассеяние фононов дефектами кристаллической решетки. Для достижения поставленной цели необходимо было исследовать теплопроводность ряда слоистых кристаллов» в которых преобладает решеточная составляющая, вдоль и поперек слоев в широком интервале температур (2-300 К) и провести анализ механизмов рассеяния фононов с учетом анизотропии фо-нонного спектра. Объектами исследования были выбраны монокристаллы .минералов со слоистой решеткой, высокотемпературные сверхпроводники системы УВааСи307_х и кристаллы щелочно-редкоз емельных дамолибд а тов.

Научная новизна. В данной работе получен ряд новых научных результатов:

- исследована теплопроводность монокристаллического гипса вдоль и поперек слоев в интервале 2-300 К. Обнаружены близкая к линейной температурная зависимость теплопроводности в интервале 2-10 К, а также анизотропия теплопереноса при более высоких температурах (при преобладании фонон-фононных процессов переброса);

- исследованы теплопроводность вдоль и поперек слоев в интервале 2-220 К,.а также теплоемкость в интервале 4-80 К монокристаллического вермикулита. Изучено влияние дегидратирующего отжига при 900°С на анизотропию теплопроводности вермикулита. Обнаружена степенная зависимость теплоемкости С ~ Т1'7 при низких температурах. Обнаружена линейная температурная зависимость теплопроводности слева от максимума (при 2-Ю К). Обнаружено плато на температурной зависимости теплопроводности вдоль слоев в интервале 60-220 К, в то время как теплопроводность поперек слоев в том же интервале темпе-

ратур убывает с ростом температуры. Результаты исследования теплоемкости и теплопроводности свидетельствуют о наличии признаков фазового перехода при » 60 К. Отжиг слабо влияет на теплопроводность вдоль слоев, тогда как теплопроводность поперек слоев в результате отжига сильно уменьшается и приобретает характер, обычный для аморфных веществ. Проведена численная обработка и анализ полученных данных совместно с литературным данными для мусковита и флогопита; выяснены основные механизмы рассеяния фононов в слоистых силикатах;

исследована теплопроводность высокотемпературного сверхпроводника УВааСи307_ на монокристаллическом образце вдоль слоев и текстурированном поликристалле с преимущественной ориентацией кристаллитов поперек слоев. Обнаружены сходные с другими изученными слоистыми веществами черты фононной теплопроводности: наличие линейной для монокристалла и квадратичной для поликристалла температурной зависимости теплопроводности в интервале 2-10 К; плато на температурной зависимости теплопроводности монокристалла и убывание теплопроводности поликристалла при Т>100 К. Сделан вывод о единой природе этих особенностей у высокотешературных сверхпроводников и у слоистых силикатов;

~ проведен анализ теплопроводности кристаллов слоистых сегнетоэластиков Сз0с1(Мо04)а и СзШ(Мо04)2 в интервале 280 К; определены основные механизмы рассеяния фононов с учетом анизотропии фононного спектра;

- проведен расчет времени релаксации рассеяния фононов полями искажений, создаваемыми точечными дефектами в слоистой кристаллической решетке с учетом нецентрального взаимодействия атомов. Определены частотные зависимости времени релаксации, выделен вклад различных ветвей фононного спектра в ,теплопроводность. Показано, что такой механизм рассеяния фононов приводит к появлению близкой к линейной температурной зависимости теплопроводности и монет определять характер фононной теплопроводности слоистых диэлектриков е большим количеством дефектов;

- проанализирована анизотропия теплопроводности слоистых кристаллов при температурах выше максимума теплопроводности;

показано, что причиной наблюдаемых эффектов является рассеяние акустических фононов низколежащюли оптическими модами.

На защиту вмнрпятля следующие положения:

1. Теплопроводность ряда слоистых кристаллов (гипса, высокотемпературного сверхпроводника УВа2Сиэ07_х, слюды, вермикулита) проявляет в достаточно широком интервале температур слева от максимума теплопроводности температурную зависимость, близкую к линейной.

2. У кристаллов с решеткой, образованной слоями различного типа (слюда, вермикулит, высокотемпературный сверхпроводник таа2Сиэ07_1{) при температурах выше температуры максимума теплопроводности наблюдается обычная гиперболическая температурная зависимость теплопроводности поперек слоев, тогда как теплопроводность вдоль слоев слабо зависит от температуры, что связано с рассеянием акустических фононов на низкочастотных оптических модах, характерных для слоистых кристаллов этого типа.

3. Рассеяние фононов полями искажения слоистой кристаллической решетки, создаваемыми точечными дефектами, с учетом нецентрального взаимодействия атомов и анизотропии межатомного взаимодействия, приводит к появлению при низких температурах близкой к линейной температурной зависимости теплопроводности.

Практическая ценность работы. Результаты, полученные в диссертации, расширяют представления о физических процессах, происходящих в анизотропных структурах. Важность результатов определяется возможностью их использования при создании материалов с заданными свойствами (в частности, теплофизичееки-ми), при создании новых устройств и приборов. Результаты исследования теплопроводности вермикулита и слюды имеют и непосредственное практическое значение, так как эти материалы применяются в технике в качестве тепло- и электроизоляторов.

Личный вклад автора заключается: в аналитическом изучении имеющихся литературных данных, касающихся проблематики работы; в участии в постановке задачи и интерпретации результатов; в проведении экспериментального изучения теплопроводности всех исследованных в данной работе материалов (за исключе-

нием щелочно-редкоземельных димолибдатов); в проведении всех представленных в работе расчетов; в участии в автоматизации экспериментальной установки.

Агптробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсувдались на: 1st Soviet - West-German Symposium on High-temperature superconductivity, Kharkov, 1990; V Всесоюзной школе-семинаре ло физике сегнегоэлаетиков, Ужгород, 1991; International Conference on High temperature superconductivity and localisation phenomena, Moscow, 1991; XIV International Cryogenic Materials Conference, Kiev, 1992; конференции физического факультета ХГУ "Физические явления в твердых телах", Харьков, 1993; 14th General Conference of the Condensed Matter Division, Madrid, 1994.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 7 печатных работах, в том числе в 6 статьях и в 1 тезисах доклада.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из Введения, трех глав, Заключения и Списка цитируемой литературы. Она изложена на 12Q страницах машинописного текста, включая 22 рисунка и библиографию из 118 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы и ее цель, сформулированы новизна и практическое значение полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту, кратко описаны структура и содержание диссертации.

В первой главе, посвященной обзору литературы, изложены основы теории фононного теплопереноса в твердых телах. Рассмотрены существующие модельные представления о теплоемкости и теплопроводности материалов, обладающих анизотропией межатомного взаимодействия. Рассмотрены особенности дефектной структуры слоистых материалов. Приведен обзор литературных экспериментальных данных по исследованию теплопроводности слоистых кристаллов.

Во второй главе описана методика эксперимента. Исследования температурной зависимости теплопроводности производились

методом стационарного одноосного теплового потока с погрешностью порядка 1%. Описана измерительная ячейка и ее конструктивные особенности. Описаны особенности монтажа слоистых образцов для измерения теплопроводности поперек слоев. Теплоемкость измерялась методом вакуумного адиабатического калориметра. Приведены характеристики исследованных образцов. Описана методика численной обработки экспериментальных данных.

лопроводности слоистых кристаллов со сложной решеткой. Основными объектами исследования были выбраны природные монокристаллы минералов со слоистой кристаллической решеткой. Изучены также температурные зависимости теплопроводности высокотемпературных сверхпроводников на основе иттрия и щелочноземельных димолибдатов. Схожесть кристаллической структуры этих классов материалов позволила провести сравнение и выделить общие черты температурных зависимостей теплопроводности.

В интервале 2 - 300 К исследована теплопроводность природного монокристаллического гипса вдоль и поперек слоев. Максимум температурной зависимости теплопроводности расположен вблизи 10К. Слева от максимума (в интервале 2-10 К) наблюдалась близкая к линейной температурная зависимость теплопроводности. При К100 К температурная зависимость теплопроводности близка к Т-1. При Т240 К отношение А. и/Ал =2,3 практически не зависит от температуры (здесь А.» и Аа - теплопроводность вдоль и поперек слоев, соответственно). Измерения теплоемкости (С) гипса показали, что в области Т<40 К температурная зависимость теплоемкости близка к закону Дебая 0 ~ Т3.

Исследована температурная зависимость теплопроводности слоистого силиката - вермикулита вдоль и поперек слоев в интервале 2 - 220 К, а также теплоемкости в интервале 4 - 80 К. Максимумы зависимостей Аи(Т) и А.1(Т) расположены вблизи 30 К. Можно отметить такие особенности зависимости А.»(Т), как наличие приблизительно линейной температурной зависимости теплопроводности слева от максимума и слабой температурной зависимости - справа от максимума. Для вермикулита выше 50 К наблюдается широкое плато. Температурная зависимость теплопроводности поперек слоев А.1(Т) слева от максимума приблизительно

представлены результаты исследования теп-

та же, что и вдоль слоев, а справз от максимума теплопроводность убывает с ростом температуры гораздо быстрее, чем вдоль слоев. В окрестности 60 К наблюдался небольшой скачок теплопроводности вермикулита, который коррелирует с особенностью на теплоемкости. Видимо, это связано с наличием при 60 К фазового перехода. В работе изучено влияние отжига при 900 °С на теплопроводность вермикулите. Отжиг слабо влияет на теплопроводность вдоль слоев, тогда как теплопроводность поперек слоев сильно уменьшается и ведет себя с температурой подобно теплопроводности аморфных диэлектриков. Видимо, это связано с образованием микрорасщеплений образца и амортизацией поверхности образующихся при этом пластинок.

В работе также исследована теплопроводность слоистых высокотемпературных сверхпроводников таа2Си307,_х. Измерения теплопроводности проводились на монокристалле вдоль слоев и на литом текстурнрованном поликристалле, ориентированном так, что измерялась теплопроводность преимущественно поперек слоев кристаллитов. По данным электросопротивления сверхпроводящий переход находился при 92 К и 90 К для монокристалла и поликристалла, соответственно. Вклад электронной составляющей теплопроводности вдоль слоев, вычисленный по закону Видемана-Франца, составил порядка 10%, а поперек слоев - менее 0,1%. Для ВТСП наблюдаются те же особенности, что и для других слоистых веществ - линейная зависимость А,«(Т) слева от максимума, слабая температурная зависимость А.и(Т) справа от максимума, более быстрое убывание поперечной теплопроводности при тех не температурах. Для поликристалла при низких температурах (2 - 7 К) наблюдалась квадратичная температурная зависимость теплопроводности, что связано, видало, с влиянием мек-кристаллитных границ.

Для получения информации о механизмах рассеяния фононов в слоистых кристаллах была проведена аппроксимация полученных данных гго теплопроводности формулой, учитывающей анизотропию фононного теплопереноса:

Дк0(ь>5(к))

зт

H0(U) = (е^ь* - 1 )~\

где к - волновой вектор фонона, и - частота, s - индекс поляризации фононов (s = 1,2,3), v - скорость, т - время релаксации; a,p=x,y,z. Полное обратное время релаксации т"1 представляется суммой обратных времен релаксации т"1, характерных для каждого из действующих механизмов рассеяния фононов. Законы дисперсии фононов в слоистом кристалле описывались моделью [ 1 ]:

К = Си*? +

1*4 = С66*1 + 044^f (2) f*4 = + ^ +

где р - плотность, к^ = к^ с. - тензор упругих модулей. Параметр ц характеризует изгибную жесткость слоев, связанную с наличием нецентрального взаимодействия атомов в слое. Аппроксимация производилась для данных теплопроводности гипса и вермикулита, а также слоистых силикатов мусковита и флогопита из [23, которые имеют аналогичное вермикулиту строение кристаллической решетки, но меньшую анизотропию упругих модулей. Необходимые данные о фононных спектрах и упругих модулях были взяты из литературных источников, и лишь при отсутствии таковых - из результатов обработки наших данных по теплоемкости.

Выбор основных механизмов рассеяния фононов был следующим: рассеяние на границах кристаллов (ть ™ const), фонон-фононное рассеяние ~ кэТ-ехр(-9/ЬФ)), релеевское рас-

сеяние на точечных дефектах "к*). Этот набор не позволил достаточно точно описать экспериментальные результаты. Для описания линейной низкотемпературной зависимости теплопроводности в выражение для полного обратного времени релаксации добавлялся член, пропорциональный квадрату волнового вектора. Не описывался также правый склон максимума. Оказалось, что необходимым свойством члена в выражении для полного времени релаксации, описывающего высокотемпературную аномалию, является наличие, во-первых, резонансного множителя, а во-вторых, температурно-зависимого множителя, резко выключающего рассеяние при низких температурах. Такие множители име-

ются в выражении.для времени релаксации при рассеянии фононов на низколежащих оптических модах из работы [3]. Поскольку наличие таких мод для многих слоистых веществ установлено экспериментально и подтвердилось результатами нашей обработки данных по теплоемкости, применение этого выражения вполне оправдано. Оказалось, что обычное фонон-фононное рассеяние действует гораздо сильнее на теплопроводность поперек слоев, чем вдоль слоев, что объясняется большим энгармонизмом атомных колебаний в направлении слабой связи, то есть поперек слоев. На фоне сильного влияния процессов переброса резонансное рассеяние поперек слоев заметно слабо, а вдоль слоев действие этих механизмов сравнимо, что и приводит к ослаблению температурной зависимости теплопроводности.

Для описания высокотемпературной особенности теплопроводности вместо выражения из [3] вполне применимым оказалось и выражение из [4], описывающее рассеяния фононов на локальных модах колебаний точечных дефектов. В [5] показано, что при наличии в структуре слоев с различной изгибной жесткостью возможно появление щели в плотности фононных состояний и локализация примесных мод в области этой щели, так что вполне оправдано и применение модели [4]. Так или иначе, наличие резонансного рассеяния обусловлено сложным строением слоистой кристаллической решетки.

Проведен анализ решеточной теплопроводности слоистых ди-молибдатов Сзбй(Мо04)2 и СбМСМоО^, подобный описанному выше, с учетом анизотропии фотонного спектра и переноса тепла изгибными (т.е. принадлежащими ветви и3(к)) фононами. Аппроксимация фононной теплопроводности ВТСП в данной работе не представлена, так как в последнее время возникли новые точки зрения на электронную составляющую теплопроводности, что не дает возможности правильно выделить фононную часть полной теплопроводности вдоль слоев. Можно отметить лишь качественное подобие аномалий теплопроводности, наблюдаемых для ВТСП и слоистых силикатов.

Анализ показал, что в рамках известных механизмов рассеяния фононов нет удовлетворительного объяснения квадратичному члену (г"1™ к2) в выражении для времени релаксации. Можно,

однако, отметить, что линейная температурная зависимость теплопроводности, для объяснения которой он вводился, наблюдается в образцах со значительными концентрациями дефектов. В данной работе был проведен анализ времени релаксации фононов при рассеянии на шлях искажений, создаваемых точечными дефектами. Расчет производился в борновском приближении с использованием модели фононного спектра (2) и выражений для полей смещения, создаваемых точечными дефектами [б]. Расчет производился для двух наборов параметров, дающих сильную анизотропию фононного спектра (графит) и умеренную анизотропию (слоистые силикаты). Получены результаты для времени релаксации длинноволновых фононов трех акустических ветвей спектра (неизгибных ю1(к),и2(к) и изгибной ш3(к) ), с учетом (ц*0) и без учета (ц=0) изгибной жесткости слоев. Расчетные зависимости ^(к) аппроксимировались зависимостью т;"1™ к". Показано, что в случае рассеяния фононов на дефектах, создающих значительные искажения кристаллической решетки поперек слоев, и учете изгибной жесткости слоев значение п для неизгибных фононов близко к 2, тогда как для изгибных фононов п=4. Анализ удельного вклада фононов различных поляризаций в теплопроводность показал, что именно неизгибные фононы вносят основной вклад в перенос тепла для умеренно анизотропных веществ. Поэтому рассеяние точечными дефектами должно приводить к приблизительно линейной температурной зависимости теплопроводности слева от максимума.

С ростом анизотропии сильно возрастает различие в абсолютных величинах интенсивности рассеяния изгибных и неизгибных фононов. Поэтому в случае сильной анизотропии изгибные фононы могут вносить основной вклад в теплопроводность; теп-лоперенос неизгибными фононами "задавлен" рассеянием на полях искажений кристаллической решетки, создаваемых точечными дефектами. В этом случае слева от максимума теплопроводности определяющий вклад в поведение теплопроводности вносит рассеяние изгибных фононов на границах кристалла. С учетом характерных особенностей закона дисперсии ветви и3(к) такое рассеяние приводит к температурной зависимости теплопроводности X ~ Т1'5.

В Заклшйшш. суммированы основные результаты и выводы диссертационной работы, которые заключаются в следующем:

1. В интервале 2 - 300 К экспериментально исследована теплопроводность монокристаллического гипса вдоль и поперек слоев. Обнаружено наличие линейной температурной зависимости теплопроводности слева от максимума (в интервале 2 - 10 К). Обнаружена анизотропия теплопроводности справа от максимума. Выяснены основные механизмы рассеяния фононов в гипсе.

2. В интервале 2 - 220 К экспериментально исследована теплопроводность монокристаллического вермикулита вдоль и поперек слоев. Обнарузкена линейная температурная зависимость теплопроводности слева от максимума (при температурах 2 -10 К). Установлено, что в интервале 60 - 220 К теплопроводность вермикулита поперек слоев падает с ростом температуры, тогда как температурная зависимость теплопроводности вдоль слоев имеет плато в том же температурном интервале. Экспериментально исследована теплоемкость вермикулита при 4 - 80 К. Обнаружены особенности на температурных зависимостях теплоемкости и теплопроводности поперек слоев, свидетельствующие о наличии фазового перехода в области 60 К. Изучено влияние от-кига при 900 "С на анизотропию теплопроводности вермикулита; показано, что отжиг слабо влияет на теплопроводность вдоль слоев, тогда как теплопроводность поперек слоев сильно уменьшается и ведет себя с температурой подобно теплопроводности аморфных диэлектриков. Выполнена численная обработка полученных данных по теплопроводности вермикулита, а также литературных данных для слоистых силикатов мусковита и флогопита. Выяснены основные механизмы рассеяния фононов в слоистых силикатах.

3. В интервале 2 - 300 К экспериментально исследована теплопроводность высокотемпературных сверхпроводников УВа2Сиэо7_х - монокристаллического образца вдоль слоев и тек-стурированного поликристалла с преимущественной ориентацией кристаллитов поперек слоев. Обнаружены: наличие линейной температурной зависимости теплопроводности вдоль слоев в интервале 2 - 10 К; плато на температурной зависимости теплопроводности вдоль слоев и падение теплопроводности с ростом тем-

пературы при Т > 100 К.

4. В рамках модели переноса тепла изгибным фононами проведен анализ теплопроводности в интервале 2-80 К слоистых сегнетоэластиков CsGd(Mo04)2 и CsNd(Mo04)2; определены основные механизмы рассеяния фононов.

5. Проведен численный расчет времени релаксации рассеяния фононов полями искажения, создаваемыми точечными дефектами в слоистой кристаллической решетке, с учетом анизотропии фонон-ного спектра и изгибной жесткости атомных слоев. Показано, что рассеяние фононов на точечных дефектах, создающих значительные искажения решетки поперек слоев, может приводить к Появлению близкой к линейной температурной зависимости теплопроводности при низких температурах.

6. Проведен анализ теплопроводности слоистых материалов при температурах выше максимума теплопроводности. Показано, что при этих температурах существенно резонансное рассеяние фононов на низкочастотных оптических модах, наличие которых обусловлено сложной слоистой структурой исследуемых материалов.

Список литературы, цитируемой в автореферате:

.1. Лифшиц И.М. 0 тепловых свойствах цепных и слоистых структур при низких температурах // ЖЭТФ. - 1952. - Т.22, N4. - С.475 - 486.

2. Gray A.S., Uher 0. Thermal conductivity of mica at low temperatures // J. Mater. Soi. - 1977- - V.12, N5. -P.959 - 965.

3. Acoustic-optioal phonon scattering observed in the thermal conductivity oí polydiacetylene single crystals / M.N.Wybourae, B.J.Kiff, D.N.Batchelder et al. // J. Phys. C. - 1985. - V.18, N2. - P.309 - 318.

4. Wagner M. Influence of localized modes on thermal conductivity // Phys. Rev. - 1963. - V.131. N4. - P.1443 -1455.

5. Сыркин E.C., Феодосьев С.Б., Шамфарова О.Я. Влияние изгибной жесткости слоев на динамические характеристики слоистых кристаллов со сложной решеткой // ФПГ. - 1991. -

Г.17, N6. - С.746 - 754.

6. Кривоглаз М.А. Пространственная дисперсия в теории упругости и искажения вокруг дефектов в квазиодномерных и квазидвумерных кристаллах // ЖЭТФ. - 1981. - Т.81, вып.1. - С.277 - 289.

1. Thermal conductivity о 1 polycrystal YBagCu^O,^ in the range 2-300 К / B.A.Merisov, G.Ya.Khadzhai, A.P.Voronov, O.A.Gavrenko, A.V.Sologubenko // ФНТ. - 1990. - T.16, N5. --C.647 - 650.

2. Особенности переноса тепла в слоистых структурах CsR(Mo04)2 (R = Gd, Kd) / Э.Е.Авдерс, Б.А.Мерисов, А.В.Сологубенко, С.В.Старцев, Г.Я.Хаджай // ФТТ. -1991. - Т.33, N11. - С.3327 - 3330.

3. Теплопроводность монокристалла YBa2Cu^0^_x в интервале 2 -300 К / А.В.Бондаренко, О.А.Гавренко, Б.А.Мерисов, М.А.Оболенский, А.В.Сологубенко, Г.Я.Хаджай // ФНТ. -

1991. - Т.17, N3. - С.318 - 322.

4. Low temperature heat transport in alkaline rare earth di-molibdates / E.E.Anders, S.V.Startsev, B.A.Merisov, G.Ya.Khadzhai, A.V.Sologubenko // Perroelectrics. -

1992. - V.130. - P.327 - 331.

5. Теплофизичесюте свойства монокристаллического природного гипса при низких температурах / О.А.Гавренко, П.В.Зариц-кий, Б.А.Мерисов, В.И.Овчаренко, В.П.Попов, А.В.Сологубенко, Н.Ю.Тютрюмова, Г.Я.Хаджай // ФТТ. - 1993. - Т.35, N10. - С.2653 - 2657.

6. Mechanisms оГ phoпоп scattering in layered clays / O.A.Gavrenko, G.Ya.Khadzhai, B.A.Merisov, A.V.Sologubenko // Phys. Scr. - 1995. - V.51, N1. - P.282 - 286.

7. Анизотропия рассеяния фононов в природном монокристаллическом гипсе при низких температурах / О.А.Гавренко, П.В.Зарицкий, Б.А.Мерисов, В.И.Овчаренко, В.П.Попов, А.В.Сологубенко, Н.Ю.Тютркмова, Г.Я.Хаджай // Физические явления в твердых телах. Мат. конф. 2-4 февраля 1993 г. - Харьков: ХГУ, 1993. - С.31.

Sologubenko Alexander Viktorovich. "Peculiarities of lattice thermal conductivity of layered solids".

Manuscript dissertation is to achive the degree of candidate of science in physios and mathematics on the two specialities 01.04.07 - Solid state physios and 01.04.09 - Physics of low temperatures. Kharkov State University. Kharkov. Ukraine. 1996.

7 scientific works are maintained. At temperatures 2 -300 К the in-plane and out-of-plane thermal conductivities of some layered materials (gypsum, layered olays, high-Tc superconductor YBaCuO) were investigated. It is found that the scattering of phonons by low-frequency optioal vibrations and by the fields of displacement of lattice, that are made by point defects, has an essential influence on the temperature dependence of thermal conductivity of complex layered crystals.

Key words: thermal conductivity, scattering of phonons, layered crystals, dynamics of crystal lattice, defects.

Сологубенко Олександр В1кторович. Особливост! гратково! теплопров1дност1 шаруватих твердих т1л.

Дисертац1я у форм1 рукопису на здобуття наукового ступени кандидата ф1зико-матемзтичних наук за слеЩальностями 01.04.07- ф!зика твердого т!ла та 01.04.09- ф!зика низьких температур. Харк1вськ1й державний ун!верситет. Харк1в. Укра-1на. 1996.

Робота грунтуеться на 7 наукових прадях. В 1нтервал1 температур 2-300 К досл1даена фононна теплопров!дн1сть уздовж та впоперек шар!в ряду матер1ал1в з шаруватою кристал1чною грат-кою: rlncy, шаруватих сил!кат1в, високотемпературного надщро-в!дника YBaCuO. Встановлено, що розс!ювання фонон1в низько-частотними оптичними коливаннями та полями спотворення крис-тал1чно! гратки, яке створюють точков! дефекта, суттвво впли-вае на температурну залежн1сть теплопров1дност! складних шаруватих кристал1в.

Ключов! слова: теплопров1да1сть, розс!яння фонон1в, шару-ват! кристалл, динамика кристал!чно1 гратки, дефекта.