Влияние магнитного поля на подвижность дислокаций в ионных кристаллах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Фёклин Виктор Николаевич ^

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПОДВИЖНОСТЬ ДИСЛОКАЦИЙ В ИОННЫХ КРИСТАЛЛАХ.

01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Воронеж - 2006

Работа выполнена в Воронежском государственном университете.

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор

Даринский Борис Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Белявский Владимир Ильич

доктор физико-математических наук, профессор

Сайко Дмитрий Сергеевич

Ведущая организация: Воронежская государственная

лесотехническая академия

Защита состоится " 7 " декабря 2006 г. в 15 час. 40 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.038.06. при Воронежском государственном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, Университетская пл. 1., ауд. 479.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " ноября 2006 года.

Учёный секретарь диссертационного совета

Дрождин С.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Влияние слабых (до 1 Тл) постоянных и импульсных магнитных полей на различные механические и микропластические характеристики конденсированных сред привлекает в последнее время большое внимание исследователей. Открываются всё новые возможности по изменению и управлению с помощью магнитных полей химическими реакциями в растворах, свойствами аморфных тел и характеристиками диамагнитных кристаллов. Одновременно с этим идет поиск теоретических моделей, на основе которых можно было бы объяснить и предсказать изменения пластических свойств различных сред под действием магнитного поля. Исследования в этой области помогают понять природу конденсированного состояния вещества и, в частности, процессы, происходящие в нем на микроуровне.

Развитие представлений о магнитопластическом эффекте показало, что важнейшими задачами являются привлечение представлений о спин-зависимых процессах в конденсированных средах и поиск структурных элементов, отвечающих за те или иные свойства материалов. Анализ существующих экспериментальных данных и теоретических представлений показывает то, что магнитопластический эффект определяется совокупностью процессов, происходящих на различных уровнях строения вещества.

Существующие теории и модели на сегодняшний день не могут объяснить весь спектр явлений и их особенностей, наблюдаемых в экспериментах. И тем более, пока нет универсальной теории, объясняющей всю многогранность и широту проявлений влияния магнитных полей на характеристики конденсированных сред.

Широко распространены представления о спин-зависимых химических реакциях радикальных пар в растворах, однако их применимость для описания процессов в кристаллических телах остается под вопросом.

Цель и задачи работы. Целью работы является развитие и углубление представлений о физических механизмах махнитопластического эффекта в диамагнитных кристаллах.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы основные задачи научной работы:

— критический анализ экспериментальных данных, теоретических моделей, описывающих магнитопластический эффект, и физических явлений, важных для понимания физики процессов, происходящих в магнитном поле;

— поиск физических механизмов, на основе которых можно описать различные стадии магнитопластического эффекта в диамагнитных кристаллах;

— исследование роли и вклада различных взаимодействий внутри изучаемой системы;

— оценка характерного времени депиннинга дислокации как критерия, определяющего меру воздействия магнитного поля на внутреннюю структуру кристалла, и сравнение полученных оценок с данными, известными из экспериментов.

Научная новизна работы. Основные результаты исследования воздействия слабых магнитных полей на процессы в ионных кристаллах получены впервые и заключаются в следующем:

— предложена модель открепления дислокации от стопора при наложении магнитного поля, показывающая возможность такого процесса в области малых расстояний между взаимодействующими ионами;

— сформулированы представления о существовании квантовой силы, действующей в системе, определена роль резонансных процессов в эффекте открепления дислокации;

— сформулированы положения о способах передачи энергии возбужденных квантовых состояний решетке кристалла;

— предложен механизм открепления дислокаций от примесного атома, заключающийся в релаксации среднего значения полного спина двухэлектронной системы и диссипации энергии, обусловленной взаимодействием с фононной подсистемой кристалла.

Практическая значимость работы.

Полученные в работе результаты и разработанные модели, изложенные в оригинальных главах 2 и 3 могут быть использованы для последующего развития физической теории магнитопластического эффекта, а также для интерпретации экспериментально наблюдаемых эффектов открепления и закрепления дислокаций в магнитном поле. Результаты исследования могут быть включены в курс лекций, посвященных пластическим свойствам твердого тела.

Положения, выносимые на защиту:

— квантовомеханическая модель связанного состояния, гамильтониан, энергетический спектр. Классический подход для описания движения атомов взаимодействующей системы. Смешивание состояний при учете спин-орбитального взаимодействия валентных электронов системы дислокация-стопор;

— квантовые силы, их зависимость от величины магнитного поля, . релаксация модуля спина двух валентных электронов. Диссипация энергии

связанного состояния;

— механизм влияние магнитного поля на скорость процессов открепления дислокации, оценки времен депиннинга;

— резонансные эффекты в системе дислокация-стопор в магнитном поле, резонанс при вынужденных колебаниях и параметрический резонанс, их влияние на процессы депиннинга, оценка характерных времен депиннинга, обусловленных резонансными явлениями;

Апробация работы.

Основные результаты докладывались и обсуждались на конференциях: 21 International Conference Relaxation Phenomena in Solids (Voronezh, Russia, October 5-7, 2004), The Fifth International Seminar on Ferroelastic Physics (Voronezh, Russia, September 10 — 13, 2006), X конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов (Владивосток, 26-29.04.2006 г.), Седьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлеюронике (Санкт-Петербург, 5 — 9 декабря 2005 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 3 печатные статьи и 4 тезиса докладов различных конференций.

Личный вклад автора.

Автор являлся фактическим исполнителем всех поставленных задач, участвовал в обсуждении результатов и проводил подготовку научной публикации для печати.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 102 страницах машинописного текста, содержит 6 рисунков, и библиографию из 123 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель и поставлены основные задачи исследования, обоснован выбор объекта исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены научные положения, выносимые на защиту, перечислены конференции, на которых были доложены основные результаты работы, указаны структура и объем диссертации.

Первая глава представляет собой аналитический обзор литературных данных по теме диссертационной работы и включает четыре раздела, в которых рассмотрены: 1 — Экспериментальные данные о влиянии магнитного поля характеристики твердого тела; 2 — Модель Д£-механизма в химических реакциях и твердом теле; 3 — Спиновая релаксация; 4 - Влияние колебаний решетки на процессы возбуждения. Рассмотрены особенности экспериментально наблюдаемого магнитопластического эффекта (МПЭ) в различных диамагнитных материалах. Обсуждается природа возникновения МПЭ и анализируются теоретические модели, описывающие основные закономерности, наблюдаемые в экспериментах.

Вторая глава посвящена постановке задачи и формулировке квантово-механической модели связанного состояния.

В первом разделе данной главы приводится описание выбранной для исследования процессов закрепления и открепления дислокаций модели. Рассматривается кристалл КаС1 с введенной примесью Са. Система двух взаимодействующих атомов, связанна ковалентными связями.

парамагнитного центра в кристалле ЫаС1.

В основу физической модели процесса депининга дислокаций от парамагнитных центров были положены следующие положения:

— В качестве базового положения было учтено то, что введенные дислокации, двигаясь в поле внутренних напряжений кристалла, закрепляются на атомах примеси, вследствие чего, равновесное расстояние между атомами находится около предельного. Это означает, что процесс делиннинга (открепления) происходит под действием внутренних напряжений кристалла и является пороговым;

— Существенную роль в изучаемых явлениях играют релаксационные и диссипативные процессы. При этом внешнее магнитное поле, может значительно изменять их параметры, открывать новые каналы реакций и менять существующие;

— Распад пары дислокация—парамагнитный центр происходит при изменении вкладов квантовых состояний характеризующих систему, обусловленных наложением внешнего магнитного поля. Время таких изменений в существенной мере определяет время депининга.

Для исследования взаимодействия частиц нами был предложен Гамильтониан в следующем виде:

Н =Якш + Н сои1 + #ехсН +Л/(Г1)(а^1)+Л/(г2)М2)+

При выборе базисных волновых функций для описания взаимодействия атома принадлежащего дислокации со стопором в кристалле, считаем, что химическая связь образуется между ином хлора и примесным ионом кальция. В процессе образования, вместо основного состоянии 2£ молекулы СаС1 —может образоваться квазимолекула в возбужденном состоянии.

В качестве базисных волновых функций, выберем функции р- электронов образующих химическую связь. Волновая функция такой системы представляет собой суперпозицию волновых функций синглетного — \у/0) и триплетных —

1^1,2,з) состояний и содержит в себе пространственные и спиновые компоненты.

ко>=^М2-А«2>|о>, (3) (4)

Ы=Ь«2>|1>, (5) )-|А/%)|1).

а и (5 — одночастичные спиновые функции, С0,С1,С2,С3 — амплитуды синглетного и триплетных состояний в полной волновой функции, |0) и |1) —

симметричная и антисимметричная пространственные волновые функции пары взаимодействующих электронов:

[0) = -^[Р1(г1)Р_1(г2) + Р1(г2)/'_1(г1)]+-^Ро(г1)Ро(г2)» (7)

11) = (г, )р_, (г2) - Рх (г2)Р_х (г1)]. (8)

Здесь Р(г]) и Р(г2) — пространственные волновые функции электронов. Спиновые волновые функции имеют вид:

Во втором разделе второй главы представлен найденный нами в первом и втором приближения теории возмущения энергетический спектр валентных электронов атомов. Стационарное уравнение Шредингера решалось с описанными выше волновыми функциями и Гамильтонианом.

Были получены следующие поправки для энергии уровней при учете спин-орбитального и зеемановского взаимодействий.

с г А /-т л 10 . (28^ввх) НЮ ео(в) = е0-а0(в), а0(в)-—-—+——-—з—,

(9)

*1(В) = *]+Д1(В), д^-^у!-^). (10)

(2

е0(в) - энергия синглетного, ^(в), £±](в) - энергия триплетных состояний соответственно, при включении магнитного поля, Нщ — матричный элемент определяемый спин-орбитальным взаимодействием.

Для изучения динамики процесса распада системы дислокация-стопор, была написана система уравнений включающих в себя временное уравнение Шредингера и классическое уравнение движения, описывающее движение атома в поле напряжений кристалла.

В третьем разделе второй главы представлен способ решения нестационарной задачи об изменении волной функции и движении атомов. Полная функция пары валентных электронов в магнитном поле выражается смесью базисных стационарных функций с изменяющимися во времени

вкладами | (В, о, = а у (в, о, ц/ ] (В = 0)^. Для учета влияния на волновую У

функцию электронов, того факта, что ядро дислокации движется со скоростью Ъ относительно покоящегося иона примеси, нами представлено преобразование для волновой функции электронов в потенциале и1(г0 + и2(г2-±1):

г

и ^ ' I

(12)

Включение магнитного поля при учете спин-орбитального взаимодействия между электронами приводит к смешиванию волновых функций синглетного и триплетных состояний и изменению положения равновесия всей системы.

Четвертый раздел второй главы посвящен уравнениям движения дислокации в полях напряжений. Была получена следующая система уравнений для нахождения вкладов состояний

«ад-З^Й С13)

А1 П=0 \ " У

А{ безразмерные коэффициенты,^ - матричные элементы, имеющие размерность длины. Для решения задачи об откреплении дислокации от парамагнитного стопор>а нами было предложено несколько возможных механизмов.

В пятом разделе второй главы, рассмотренные выше закономерности и уравнения, были использованы для анализа резонансных способов открепления дислокации.

1 2

Воспользовавшись условием нормировки волновых функций =1>

• 1=0

получаем:

£(В,2)=|Со|2£О(В.2) + |с1|2£1(В,2) = £:О(В,2)-|с1|2Д£1. (14)

Здесь ДЕ1 = Ех (В, г) - Е0 (В, г). Тогда уравнение движения имеет вид

ЫО?™1^, (15)

В качестве простой модели была рассмотрена двухуровневая система

Йсо (0 = у(0 с0 (Г) + У(0С! (0 ехр^— гЩ (0 = у(/)с0 (0 ехр^г^-/^ + уф«?! (/).

Где у(/) = ¿к)теХоо, Х0о - матричный элемент, имеющий размерность длины. Приближенное решение данной системы, при пренебрежении малыми слагаемыми дает следующее выражение:

Здесь со(0), С](0) — начальный вклад состояний, который появляется в момент включения магнитного поля. Решение уравнения на Ъ, описывает такое движение частицы в поле, когда амплитуда колебаний в условиях резонанса растет линейно во времени и пропорциональна модулю куба магнитного поля: ^,9*00« (2 ^вВУи^^

Полученная оценка характерного времени открепления сегмента дислокации от стопора имеет значение тгез ~ 103 -г-105 с, при энергии магнитных полей //ю—Ю^эВ, и расстоянии между основным и

возбужденным уровнем энергии в точке равновесия ЛЕ^ ~10-2эВ. Амплитуда колебаний при параметрическом резонансе увеличивается во времени экспоненциально:

X ~ ехр

Зг (2ёМввУн?0 аЪХ$0 тпге дгЕ1 (дЕх ^

ш

(19)

Д£»0 М д2*

Оценка среднего времени открепления сегмента дислокации от стопора при параметрическом резонансе дает значения *г<и ~ 108 ч-109 с. Приведенная оценка свидетельствует о значительно меньшей роли параметрического резонанса по сравнению с изложенным выше резонансом при вынужденных колебаниях.

Третья глава посвящена исследованию процесса релаксации среднего значения полного спина двух электронов, и диссипативных процессов в системе взаимодействующих дислокации и стопора.

В первом параграфе третьей главы представлена качественная модель процессов периодического перехода одного состояния системы в другое. В

самом простом случае такая система состоит из основного и одного возбужденного состояния, отделенного от основного на величину энергии обменного взаимодействия. Пусть система содержит, спин-орбитальное взаимодействие, обеспечивающее смешивание этих состояний. Полагаем, что расстояние между уровнями много больше энергии этого взаимодействия.

В первом приближении вклады отдельных состояний рассматриваем как одномерные осцилляторы, которые колеблются с одинаковыми частотами е>д£ = (Ег -Е0)/Н&1015 Гц в параболической потенциальной яме. Учет спин-орбитального взаимодействия между ними приводит к тому, что в такой системе могут возникнуть относительно медленные биения колебаний. Изменения вкладов во времени в общем виде записываем в виде системы уравнений: !

ГХ-о^Х + о^Х-Г)

X, У— обобщенные координаты, описывающие вклады состояний. соза — частота колебаний | соответствующая спин-орбитальному взаимодействию. В соответствии с постановкой задачи о>50«со^. Характеристическое уравнение для нахождения со записывается как (¿уд£-г»2)2 а. частота квантовых биений:а>$_т = а>}0/. Проведенная по

такому механизму оценка частоты составляет т5_т ~1(Гб +1(Г8 с, что на несколько порядков больше среднего времени колебаний сегмента дислокации.

Во втором параграфе третьей главы рассматривается вопрос о существовании осциллирующей квантовой силы. Для описания движения ядра дислокации в существующем потенциале, воспользовались классическим уравнением для движения под действием вынуждающей силы и вязкого трения обусловленного взаимодействием с фононной подсистемой кристалла:

МЁ( 0 = ^(0-7^(0. (21)

М — масса отрывающегося атома, г] — коэффициент вязкого трения. Введем оператор квантовой силы | действующей на ион принадлежащий дислокации и определим её среднее значение:

= , (22) л=0/=0у=0

где J^"= ЩI -Щф]) — матричные элементы, определяемые

присутствующими в системе взаимодействиями, <f>i и ф} — базисные волновые функции. Оператор квантовой силы F(t) не коммутирует с оператором Гамильтона Н, вследствие чего возможно существование квантовых осцилляций с целым набором частот , определяемых разностью энергий

между разными квантовыми состояниями. Вследствие того, что волновая функция Т, описывающая эволюцию рассматриваемой системы в магнитном поле, является линейной комбинацией базисных функций (12), она не является собственной функцией оператора Гамильтона (1).

Тогда среднее значение квантовой силы:

ПО = £ Z/ЛУо^оу +clalj.e-2in">'+c2a2Je-2'n*°< + c3a3Je~2in^)+

/=оу=о

+ c*a;i(cQa0je2in^+c1au+c2a2Je-2in^

+ c2a2i(c0a0je2iC1^ +c2a2J +c3aye-2in '

+ сз4 W2'""30' +с2а2уе2^' .

с ¿it) — искомые коэффициенты разложения волновой функции.

Полученное выражение для квантовой силы (23) подставляется в (21) и далее в систему уравнений (13) для нахождения изменения амплитуд состояний. Поскольку собственные размеры ионов не позволяют им проникать друг в друга, существует ограничение на среднее минимальное расстояние их сближения. Предполагается, что закрепление дислокаций может происходить как в синглетном, так и в высоколежащих триплетных состояниях (рис. 2) и (рис. 3).

a) U ' б) и ' -------- \ в) и < _т т

—-V- Z J7s 7. ..... —........ z" ...../ s

Рис. 2. Механизм закрепления ядра дислокации при его движении относительно иона примеси на потенциальном барьере в чистом синглетном

а) и тприплетном б) состоянии, в) — вид усредненной потенциальной энергии взаимодействия в ситуации сильного смешивания состояний.

а) и' б) и ' ... Т

2:

Рис. 3. а) и б) — вид потенциала в синглетном и триплетном состоянии соответственно, в присутствии внешней упругой силы, деформирующей барьер.

В третьем параграфе третьей главы изложены представления о релаксации полного спина системы двух электронов во внешнем магнитном поле. Суть

релаксационного процесса заключается в том, что, находясь в начальный

■ • I

момент времени в состоянии со средним полным моментом количества движения равным единице, с течением времени система стремиться перейти в низколежащее состояние со средним суммарным спином равным нулю. Физическим источником релаксации момента количества движения в системе взаимодействующих частиц, может являться обменное взаимодействие между ними. Смешивание состояний' разной мультиплетности, вызванное спин-орбитальным взаимодействием, приводит к возникновению канала для передачи большого количества энергии, определяемого величиной обменного интеграла, за достаточно длительный период времени. Фактором, способствующим возникновению такого рода перекачки энергии, являются квантовые осцилляции действующих на взаимодействующие атомы сил (23). В качестве диссипативной силы может выступать вязкое фононное трение.

Явлением, оказывающим существенное влияние на скорость процесса депиннинга, является расщепление уровней энергии в магнитном поле. В результате этого в спектре колебаний квантовой силы, действующей на закрепленный атом, появляются колебания с большими частотами и время релаксации существенно уменьшается.

Для оценки среднего времени открепления дислокации от стопора, считаем, что понижения барьера происходит при учете механизмов диссипации энергии

через резонансное испускание фононов. Подставка (23) в (21), дает уравнение движения в виде:

3 3

Z(0 + 2AZ{t) + û%Z(t) = -¿г Е ^jfijc*ncjanjaij exp(2z%f), (24)

M n=Qi*j

oq — частота колебаний атома около положения равновесия, Л — коэффициент затухания характеризующий фононное трение. Колебания с частотами определяемыми расстоянием между основным и возбужденными состояниями не приводят к рассеянию энергии, т.к. вероятность испустить фонон такой частоты мала.

Мы сопоставляем среднее время, за которое произойдет передача энергии (порядка" величины обменной энергии) от «источника» со временем открепления дислокации от парамагнитного стопора

гф=^а/(<зЭД/<й). (25)

Скорость изменения энергии, связанная с резонансным испусканием фононов можно записать как интегральную мощность, определяемую спектральными распределением фононов в твердом теле

^ = g(a>)]N(c>0)dco0, (26)

dt 0

g (со) — функция распределение акустических фононов в твердом теле.

Мощность источника N(œ0) определим как:

2л/Cl ir>2f2 N = 2*n Jщу*- П2 L-ГТу <27>

Где / ~ Нп — амплитуда изменений периодической силы, Z = ZQcos{pt+ô), ZQ ~ н\2 /|W(®o +4Q2A2 , tgS=2Zn/lp.2 -cdq). M - масса движущегося

иона хлора, £î — частота колебаний квантовой силы, &>0 — частота колебаний иона (частота испускаемых фононов). Тогда подставляя (27) в (26), при гу0 « Q, скорость изменения энергии определяется следующим выражение:

. (2Ю

dt 4M

Расщепление триплетных уровней в первом порядке теории возмущений пропорционально первой степени магнитного поля, и зависит..от.....наличия

внутреннего магнитного поля порожденного спин-орбитальным взаимодействием между электронами, частота квантовых переходов между триплетными состояниями пропорциональна С1~/ивВ0/h + 2■sf2g¿iBB^h. Здесь Б0 — величина внутреннего магнитного поля, порожденного спин-орбитальным взаимодействием электронов.

В качестве диссипативных механизмов выступает резонансное испускание

.

акустических фононов. При включении магнитного поля с энергией g/^вB ~10~5 -ьЮ^эВ, оценка среднего времени снятия барьера дает:

щ {со)/2

что, по порядку величины лежит в диапазоне оценок времен депиннинга, известных из полученных экспериментальных данных. Здесь 1/а— активационная энергия преодоления стопора иа -0.1 + 1 эВ. Для распределения

I

фононов по частотам в твердом теле g(eo), мы воспользовались известным За 3

выражением, #(©) =--—иркоп — скорость звука в среде, а0 —

2тлрИоп

постоянная решетки, а>гез ~ g/лвB/Ti — резонансная частота, обусловленная воздействием магнитного поля на электронную подсистему взаимодействующих ионов.

Время релаксации в явном виде не зависит от коэффициента вязкого трения, а определяется вероятностью передачи энергии фонону с энергией близкой к энергии возбуждения, создаваемого магнитным полем. Таким образом, мы делаем вывод, что физическим механизмом, определяющим релаксацию модуля спина, является изменение эффективного потенциала, в котором колеблется ядро дислокации, связанное с диссипативными процессами, происходящими в системе.

Для оценки скорости изменения коэффициентов с(/) входящих в систему уравнений (13), было изучено то, как изменяется во времени модуль с0(/). Для упрощения анализа задачи, система из четырех уровней заменена системой из трех уровней, в которой сохраняется эффект определяющий основные закономерности. Преобразуем уравнения делая замену

гоМ = Со(ф-ф,0+П20>- (30)

Это . позволяет оставить в выражении только члены, содержащие малые частоты О2\, определяемые разностью между высоколежащими триплетными состояниями.

ТК1

гЩ (О = — [с0 (/)500 + сх (¡)Б01 ехр(Ю2 ¿)+с2 (0-#02 ехр(- 1*)]+со (0(^1 о + П20) А)

гЩ (0 = [с0 (1)В10 ехр(- ¡П2 ,г)+с, СО^х I + с2 (0^12 ехр(- 2гП2,/)] (31)

А\

= 6x^02,0+^(052, ехр(2га2,/)+с2(/)В22]

Л2

Выделив вещественные амплитуды и воспользовавшись выражением, определяющим модуль комплексного числа, из первого уравнения системы (31) получили следующую оценку для среднего времени изменения модуля вклада нижнего состояния с0 (г):

___йк2ЛрСо(0 _

Тс0 =---:-2-- ^'

1 б^П^С! (0с2 (0[с-1 (0^01 со^О + )- с2 (0^02 соэ^о + <рВо2)] /иа}

и=О

Здесь <р0, (рх, ф2, <рВт , — вещественные фазы колебаний.

Для оценки значений тс0, выбираем параметры, входящие в (33) исходя из

АЕц о

физических обоснований. Для оценки полагаем =——, а0~ 10 см —

^ «о

характерное внутриатомное расстояние. Из всех комбинаций I и у, существенный вклад дают элементы, определяемые разностью энергий между нижним синглетным и верхними триплетными состояниями, поскольку При отсутствии сил время релаксации стремится к бесконечности.

/о,- =—— »Ю-5эрг/см. Частоты П21 Ю10 -ПО11 с-1 и входят в (33) как

а о й

произведение, поэтому при отсутствии расщепления уровней вызванного внешним полем, время перехода стремится к бесконечности. Расстояние между возбужденными уровнями энергии ЛЕ2ъ определяется наличием спин-орбитального взаимодействия и внешних полей и составляет Д£21 ~1(Г16 +10~17эрг. Коэффициенты А0, а^, <з2у _ безразмерные величины, ¿?01 и В02 — матричные элементы имеющие размерность длинны, их оценим

как среднее внутриатомное расстояние £01 «502 ~10"8см. Коэффициент кТ

вязкого трения 7 =-«10~ эрг-с ¡см . <я0— постоянная решетки, и коп —

аъиркоп

\

скорость звука в исследуемом кристалле, к — коэффициент жесткости. Оценим его как отношение обменной энергии к квадрату постоянной решетки Е

к = ех^к «103 -НО4 эрг /см2. Подстановка значений коэффициентов дает оценку а !

нарастания вклада синглетного состояния тс0 «Ю-3 -ьЮ1 с. Полученные оценки

для характерного времени открепления дислокации от точечного дефекта по

порядку величины близки к экспериментальному значению и ранее сделанным

оценкам в рамках других моделей.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1

1. Для объяснения влияния магнитного поля на открепление дислокаций от парамагнитного стопора, необходимо учитывать одновременное влияние магнитного поля и спин-орбитального взаимодействия на электронный спектр системы двух электронов. Их наличие приводит к расщеплению триплетного уровня на три подуровня и к смешиванию различных состояний. ;

2. В системе ион дислокации - парамагнитный центр существует квантовая осциллирующая сила, приводящая к диссипации энергии связанного состояния, обусловленной взаимодействием с фононной подсистемой кристалла. Магнитопластический эффект обусловлен релаксацией модуля спина двух валентных электронов,' возникающей благодаря диссипации энергии из системы двух связанных электронов.

3. Включение магнитного поля ускоряет релаксационные процессы, характеризующие движение в паре дислокация-примесь путем увеличения

I

расстояния между триплетными уровнями и увеличения частоты колебаний пропорциональных расщеплению, что создает возможность для передачи упругих сил со стороны сегмента дислокации для разрушения химической связи в системе двух электронов. Зависимость от магнитного поля определяется величиной зеемановского расщепления уровней.

4 Существующие в системе дислокация-парамагнитный центр резонансные эффекты приводят к нарастанию амплитуды колебаний иона, принадлежащего дислокации, и, как следствие к его отрыву от стопора. Однако оценка скорости такого процесса говорит о малом вкладе такого механизма в общем процессе открепления дислокации от стопора.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Даринский Б.М. Резонансные эффекты при отрыве дислокации от точечного стопора при наложении магнитного поля в немагнитных кристаллах / Б.М. Даринский, В.Н. Фёклин // Изв. РАН. Сер. физ. - 2005. - Т. 69, № 8. - С. 1179-1182.

2. Даринский Б.М. Влияние магнитного поля на движение дислокаций в немагнитных кристаллах / Б.М. Даринский, В.Н. Фёклин // Вестник В ГУ. — 2006. № 1. - С. 21-26.

3. Даринский Б.М. Спиновые эффекты в немагнитных кристаллах в магнитном поле / Б.М. Даринский, В.Н. Фёклин // Физика твердого тела. — 2006. — Т. 48, №9.-С. 1614-1616.

Подписано в печать 1.11.2006. Формат 60x84/16. Усл. п. л. 1,25. Тираж 100. Заказ 878. Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета. 394000, г. Воронеж, Университетская площадь, 1, ком.43, тел.208-853. Отпечатано в лаборатории оперативной печати ИГПД ВГУ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Экспериментальные данные о влиянии магнитного поля на характеристики твердого тела.

1.2. Модель Ag - механизма в химических реакциях и твердом теле.

1.3. Спиновая релаксация.

1.4. Влияние колебаний решетки на процессы возбуждения.

ГЛАВА 2. РЕЗОНАНСНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ОТРЫВЕ ДИСЛОКАЦИИ ОТ ТОЧЕЧНОГО СТОПОРА ПРИ НАЛОЖЕНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В НЕМАГНИТНЫХ КРИСТАЛЛАХ

2.1 Гамильтониан и базисные волновые функции.

2.2 Энергетический спектр.

2.3 Волновые функции в магнитном поле.

2.4 Уравнения движения дислокации в полях напряжений.

2.5 Резонанс при вынужденных колебаниях и параметрический резонанс.

ГЛАВА 3. ДИССИПАТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИСТЕМЕ ДИСЛОКАЦИЯ- ПРИМЕСЬ

3.1 Эффект биения волновой функции в системе содержащей два энергетических уровня.

3.2 Осцилляции квантовой силы и волновых функций валентных электронов.

3.3 Релаксация модуля спина в магнитном поле.

Актуальность темы. Влияние слабых (до 1 Тл) постоянных и импульсных магнитных полей на различные механические и микропластические характеристики конденсированных сред привлекает в последнее время большое внимание исследователей. Открываются всё новые возможности по изменению и управлению химическими реакциями в растворах, свойствами аморфных тел и характеристиками диамагнитных кристаллов с помощью магнитных полей. Одновременно с этим идет поиск теоретических моделей, на основе которых можно было бы объяснить и предсказать изменения пластических свойств различных сред под действием магнитного поля. Исследования в этой области помогают понять природу конденсированного состояния вещества и, в частности, процессы, происходящие в нем на микроуровне.

Развитие представлений о магнитопластическом эффекте [1] привело к пониманию того, что важнейшими задачами являются привлечение представлений о спин-зависимых процессах в конденсированных средах и поиск структурных элементов, отвечающих за те или иные свойства материалов. Анализ существующих экспериментальных данных и теоретических представлений показывает то, что магнитопластический эффект определяется совокупностью процессов, происходящих на различных уровнях строения вещества.

Существующие теории и модели на сегодняшний день не могут объяснить весь спектр явлений и их особенностей, наблюдаемых в экспериментах. И тем более, пока нет универсальной теории, объясняющей всю многогранность и широту проявлений влияния магнитных полей на характеристики конденсированных сред.

Широко распространены представления о спин-зависимых химических реакциях радикальных пар в растворах, однако их применимость для описания процессов в кристаллических телах остается под вопросом.

Цель и задачи работы.

Целью работы является развитие и углубление представлений о физических механизмах магнитопластического эффекта в диамагнитных кристаллах.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы основные задачи научной работы:

- критический анализ экспериментальных данных, теоретических моделей, описывающих магнитопластический эффект и физических явлений, важных для понимания физики процессов, происходящих в магнитном поле;

- поиск физических механизмов, на основе которых можно описать различные стадии магнитопластического эффекта в диамагнитных кристаллах;

- исследование роли и вклада различных взаимодействий внутри изучаемой системы;

- оценка характерного времени депиннинга дислокации как критерия, определяющего меру воздействия магнитного поля на внутреннюю структуру кристалла, и сравнение полученных оценок с известными экспериментальными данными.

Научная новизна.

Основные результаты исследований воздействия слабых магнитных полей на процессы в ионных кристаллах получены впервые и заключаются в следующем:

- предложена модель открепления дислокации от стопора при наложении магнитного поля, показывающая возможность такого процесса в области малых расстояний между взаимодействующими ионами;

- сформулированы представления о биении квантовой силы, действующей в системе, определена роль резонансных процессов в эффекте открепления дислокации;

- сформулированы положения о способах передачи энергии возбужденных квантовых состояний решетке кристалла;

- предложен механизм открепления дислокаций от примесного атома, заключающийся в изменении модуля спина двухэлектронной системы, вследствие наличия релаксационных процессов квантовых колебаний атомов.

Практическая значимость работы.

Полученные в работе результаты и разработанные модели, изложенные в оригинальных главах 2, 3 могут быть использованы для последующего развития физической теории магнитопластического эффекта, а также для интерпретации экспериментально наблюдаемых эффектов открепления и закрепления дислокаций в магнитном поле. Результаты исследования могут быть включены в курс лекций, посвященных пластическим свойствам твердого тела.

Положения, выносимые на защиту:

- квантовомеханическая модель связанного состояния, гамильтониан, энергетический спектр. Классический подход для описания движения атомов взаимодействующей системы. Смешивание состояний при учете спин-орбитального взаимодействия валентных электронов системы дислокация-стопор;

- квантовые силы, возрастающие при изменении расстояния между уровнями вызванного наложением магнитного поля, релаксация модуля спина, влияние на них магнитного поля. Диссипация энергии связанного состояния;

- механизм влияние магнитного поля на скорость процессов открепления дислокации, оценки времен депиннинга;

- резонансные эффекты в системе дислокация-стопор в магнитном поле, резонанс при вынужденных колебаниях и параметрический резонанс, их влияние на процессы депиннинга, оценка характерных времен депиннинга, обусловленных резонансными явлениями;

Апробация работы.

Основные результаты докладывались и обсуждались на конференциях: The XXI International Conference on Relaxation Phenomena in Solids (Voronezh, Russia, October 5-7, 2004), The Fifth International Seminar on Ferroelastic Physics (Voronezh, Russia, September 10 - 13, 2006), X конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов (Владивосток, 26-29.04.2006 г.), Седьмая всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург, 5-9 декабря 2005 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 3 печатные статьи и 4 тезиса докладов различных конференций.

Личный вклад автора.

Автор являлся фактическим исполнителем всех поставленных задач, участвовал в обсуждении результатов и проводил подготовку научной публикации для печати.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 102 страницах машинописного текста, содержит 6 рисунков и библиографию из 123 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Для объяснения влияния магнитного поля на открепление дислокаций от парамагнитного стопора необходимо учитывать одновременное влияние магнитного поля и спин-орбитального взаимодействия на электронный спектр системы двух электронов. Их наличие приводит к расщеплению триплетного уровня на три подуровня и к смешиванию различных состояний.

2. В системе ион дислокации - парамагнитный центр существует квантовая осциллирующая сила, приводящая к диссипации энергии связанного состояния, обусловленной взаимодействием с фононной подсистемой кристалла. Магнитопластический эффект обусловлен релаксацией модуля спина двух валентных электронов, возникающей благодаря диссипации энергии из системы двух связанных электронов.

3. Включение магнитного поля ускоряет релаксационные процессы, характеризующие движение в паре дислокация-примесь путем увеличения расстояния между триплетными уровнями и увеличения частот колебаний, пропорциональных расщеплению, что создает возможность для передачи упругих сил со стороны сегмента дислокации для разрушения химической связи в системе двух электронов. Зависимость от магнитного поля определяется величиной зеемановского расщепления уровней.

4. Существующие в системе дислокация-парамагнитный центр резонансные эффекты приводят к нарастанию амплитуды колебаний иона, принадлежащего дислокации, и, как следствие, к его отрыву от стопора. Однако оценка скорости такого процесса говорит о малом вкладе такого механизма в общем процессе открепления дислокации от стопора.

1. Алыииц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М.В., Петржик Е.А. Магнитопластический эффект: основные свойства и физические механизмы // Кристаллография. - 2003. - Т. 48, № 5. - С. 826-854.

2. Алыниц В.И., Даринская Е.В., Перекалина Т.М., Урусовская А.А. О движении дислокаций в кристаллах NaCl под действием постоянного магнитного поля // Физика твердого тела. 1987. - Т. 29, № 2. - С. 467470.

3. Алыниц В.И., Даринская Е.В., Гектина И.В., Лаврентьев Ф.Ф. Исследование магнитопластического эффекта в кристаллах цинка // Кристаллография. 1990. - Т. 35, № 4. - С. 1014-1016.

4. Алыниц В.И., Даринская Е.В., Перекалина Т.М., Петржик Е.К. «In situ» изучение магнитопластического эффекта в кристаллах NaCl методом непрерывного травления // Физика твердого тела. 1991. - Т. 33, № 10. -С. 3001-3010.

5. Алыпиц В.И., Воска Р., Даринская Е.В., Петржик Е.А. Магнитопластический эффект в кристаллах NaCl, LiF и А1 в переменном магнитном поле // Физика твердого тела. 1993. - Т. 35, № 1.-С. 70-72.

6. Alshits V.I., Darinskaya E.V., Kazarinova E.L. et. all. Magnetoplastic effect in non-magnetic crystals and internal friction // J. Allows and Compounds. -1994.-V.211.-P. 548-553.

7. Алыниц В.И., Даринская E.B., Казакова О.Л. Магнитопластический эффект в облученных кристаллах NaCl и LiF // ЖЭТФ. 1997. - Т. 111, №2.-С. 615-626.

8. Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Михина Е.Ю., Петржик Е.А. О природе влияния электрического тока на магнито-стимулированнуюмикропластичность монокристаллов А1 // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т. 67, № 10.-С. 788-793.

9. Алыпиц В.И., Даринская Е.В. Магнитопластический эффект в кристаллах LiF и продольная релаксация спинов // Письма в ЖЭТФ. -1999.-Т. 70, № 11.-С. 749-753.

10. Алыпиц В.П., Даринская Е.В., Легеньков М.А., Морозов В.А. Движение дислокаций в кристаллах NaCl при комбинированном воздействии механических и электромагнитных импульсов, создаваемых электронным пучком // ФТТ. 1999. - Т. 41, № 11. - С. 2004-2006.

11. Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Колдаева М.В. Особенности дислокационной динамики при импульсном нагружении кристаллов NaCl // ФТТ. 2001. - Т. 43, № 9. - С. 1635-1642.

12. Алыпиц В. И., Беккауер Н. Н., Смирнов А. Е., Урусовская А. А. Магнитопластический эффект при макродеформировании кристаллов PbS и NaCl // Изв. РАН (сер. физич.) 2003. № 6 . - С. 775-777.

13. Урусовская А.А., Алыпиц В.И., Смирнов А. Е., Беккауер Н. Н. Эффекты магнитного воздействия на механические свойства и реальную структуру немагнитных кристаллов // Кристаллография. -2003,№ 5. С. 855-872.

14. Даринская Е.В., Хартманн Е.О влиянии концентрации точечных дефектов в кристаллах NaCl и LiF на поле насыщения магнитопластического эффекта // ФТТ. 2003. № 11. - С. 2013-2016.

15. Алыпиц В.И., Урусовская А.А., Смирнов А.Е., Беккауер Н.Н. Деформация кристаллов LiF в постоянном магнитном поле // Физика твердого тела. 2000. - Т. 42, № 2. - С.270-272.

16. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов, Иволгин В.И. Фотовозбуждение магниточувствительных точечных дефектов в ионных кристаллах // Кристаллография. 1998. - Т. 43, № 5. - С. 912-916.

17. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Лопатин Д.В., Баскаков А.А. Влияние импульсного магнитного поля до 30 Тл на подвижность дислокаций в монокристаллах NaCl // Кристаллография. 1998. - Т. 63, № 6. - С. 1115-1118.

18. Дунин-Барковский Л. Р., Моргунов Р. Б., Tanimoto У.Влияние постоянного магнитного поля до 15 Тл на эффект Портевена-Ле Шателье в кристаллах NaCl:Eu // Физика твердого тела. 2005. - Т. 47, №7.-С. 1241-1246.

19. Galligan J.M., Pang C.S. The electron drag on mobile dislocations in cooper and aluminum at low temperatures. Strain rate, temperature and field dependence // J. Appl. Phys. 1979. - V. 50, № 10. - P. 6253-6256.

20. Тяпунина H.A., Красников В.Л., Белозерова Е.П. Влияние магнитного поля на неупругие свойства кристаллов LiF // Физика твердого тела. -1999. Т. 41, № 6. - С. 1035-1041.

21. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Магнитная память дислокаций в монокристаллах NaCl // Письма в ЖЭТФ. 1993. - Т. 58, № 3. - С. 189-192.

22. Головин Ю.А., Казакова О.Л., Моргунов Р.Б. Подвижность дислокаций в монокристаллах NaCl в постоянном магнитном поле // Физика твердого тела, 1993.-Т. 35, № 5. - С. 1384-1386.

23. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Магнитная память монокристаллов NaCl с дислокациями // Физика твердого тела. 1993. - Т. 35, № 9. - С. 25822585.

24. Golovin Yu.I., Morgunov R.B., Tyutyunnik A.V. The influence of permanent magnetic and alternative electric fields on the dislocation dynamics in ionic crystals // Phys. Stat. Sol. (b). 1995. - V. 189. - P. 75-80.

25. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Влияние постоянного магнитного поля на подвижность дислокаций в монокристаллах NaCl // Физика твердого тела. 1995. - Т. 37, № 5. - С. 1352-1361.

26. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Влияние постоянного магнитного поляна скорость пластического течения монокристаллов NaCl:Ca // Физика твердого тела. 1995. - Т. 37, № 7. - С. 2118-2121.

27. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Влияние постоянного магнитного поля на скорость макропластического течения ионных кристаллов // Письма в ЖЭТФ. 1995. - Т. 61, № 7. - С. 583-586.

28. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Тютюнник А.В. Исследование in situ динамики дислокаций в монокристаллах NaCl, обработанных постоянным магн. полем // Изв. РАН (сер. физич.). 1995. - Т. 59, № 10. - С. 3-7.

29. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов С.Е., Карякин A.M. Релаксационные явления при пластическом деформировании ионных кристаллов в постоянном магнитном поле // Изв. РАН (сер. физическая). 1996. -Т. 60, №9.-С. 173-178.

30. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов С.Е., Головин Д.Ю. Долгожи-вущие состояния дефектов структуры в монокристаллах NaCl, индуцированные импульсным магнитным полем // Физика твердого тела. -1996. Т. 38, № 10. - С. 3047-3049.

31. Golovin Yu.I., Morgunov R.B., Lopatin D.V., Baskakov A.A. Influence of a strong magnetic fields pulse on NaCl crystal microhardness // Phys. Stat. Sol. (a).- 1997,- V. 160. С 3-10.

32. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Магниточувствительные реакции между дефектами структуры в ионных кристаллах // Известия РАН (сер. химическая). 1997, № 4. - С. 739-744.

33. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов С.Е. Влияние постоянного магнитного поля на преодоление дислокациями короткодействующих препятствий в монокристаллах LiF // Физика твердого тела. 1997. -Т. 39, №3,-С. 495-496.

34. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов С.Е., Киперман В.А., Лопатин Д.В. Дислокационное зондирование состояния дефектов решетки, возбужденных импульсом магнитного поля в ионных кристаллах // Физика твердого тела. 1997. - Т. 39, № 4. - С. 634-639.

35. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Иванов В.Е. In situ исследование влияния магнитного поля на подвижность дислокаций в деформируемых монокристаллах КС1:Са // Физика твердого тела. -1997. Т. 39, № 4. - С. 630-633.

36. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Магнитопластические эффекты в кристаллах // Известия РАН (сер. физическая). 1997. - Т. 61, № 5. -С. 850-859.

37. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов С.Е. Кинетические особенности движения дислокаций в ионных кристаллах, стимулированного импульсом магнитного поля // Известия РАН (сер. физическая). 1997. - Т. 61, № 5. - С. 965-971.

38. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. О роли обменных сил в формировании пластических свойств диамагнитных кристаллов // Доклады РАН. -1997.-Т. 354, №5.-С. 632-634.

39. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Иванов В.Е. Термодинамические и кинетические аспекты разупрочнения ионных кристаллов импульсным магнитным полем // Физика твердого тела. 1997. - Т. 39, № 11. -С. 2016-2018.

40. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Жуликов С.Е. Роль внутренних механических напряжений в магнитостимулированном движении дислокаций // Кристаллография. 1998. - Т. 43, № 4. - С. 689-693.

41. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Шмурак С.З. Оптическое возбуждение магниточувствительных центров в ионных кристаллах // Доклады РАН. 1998. - Т. 360, № 6. - С. 753-755.

42. Урусовская А.А., Алыпиц В.И., Беккауер Н.Н., Смирнов А.Е. Деформация кристаллов NaCl в условиях совместного действия магнитного и электрического полей // Физика твердого тела. 2000. -Т. 42, № 2. - С. 267-269.

43. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Тюрин А.И., Иволгин В.И. Магнитныйрезонанс в короткоживущих комплексах структурных дефектов в монокристаллах NaCl // Доклады РАН. 1998. - Т. 361, № 3. -С. 352-354.

44. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Иванов В.Е., Жуликов С.Е., Дмитриевский А.А. Электронный парамагнитный резонанс в подсистеме структурных дефектов как фактор пластификации кристаллов NaCl // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т. 68, № 5. - С. 400-405.

45. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Лопатин Д.В., Баскаков А.А., Евгеньев Я.Е. Обратимые и необратимые изменения пластических свойств кристаллов NaCl, вызванные действием магнитного поля // Физика твердого тела. 1998. - Т. 40, № 11. - С. 2065-2068.

46. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Тютюнник А.В., Жуликов С.Е., Афонина Н.М. Влияние магнитных и электрических полей на состояние точечных дефектов в монокристаллах NaCl // Физика твердого тела. -1998.-Т. 40, № 12.-С. 2184-2188.

47. Кведер В.В., Осипьян Ю.А., Шалынин А.И. Спин-зависимая рекомбинация на дислокационных оборванных связях в кремнии // Журн. Эксп. и Теор. Физики. 1982. - Т. 83, № 2(8). - С. 699-714.

48. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Влияние слабого магнитного поля на состояние структурных дефектов и пластичность ионных кристаллов // Журн. Эксп. и Теор. Физики. 1999. - Т. 115, № 2. - С. 605-624.

49. Дацко О.И., Алексеенко В.И. Внутреннее трение в магнитообработанном материале с дислокациями // Физика твердого тела. 1997. - Т. 39, № 7. - С. 1234-1236.

50. Дацко О.И. Дислокационное внутреннее трение материала с вакансиями в импульсах слабого магнитного поля // Физика твердого тела. 2002. - Т. 44, № 2. - С. 289-290.

51. Скворцов А.А., Орлов A.M., Гончар Л.И. Влияние слабого магнитного поля на подвижность дислокаций в кремнии // ЖЭТФ. 2001. - Т. 120, № 1(7).-С. 134-138.

52. Алексеенко В.И. Реакция системы дислокация примесь на электромагнитное воздействие // Ж. Тех. Физ. - 2000. - Т. 70, № 6. - С. 63-66.

53. Закревский В.А., Пахотин В.А., Шульдинер А.В. О возможном влиянии магнитного поля на разрыв механически нагруженных ковалентных химических связей // ФТТ. 2002. - Т. 44, №. 11.- - С. 1990-1993.

54. Петржик Е.А., Даринская Е.В., Ерофеева С.А., Паухман М.Р. Влияние легирования и предварительной обработки на магнитостимулирован-ную подвижность дислокаций в монокристаллах InSb // Физика твердого тела. 2003. - Т. 45, № 2. - С. 254-256.

55. Осипьян Ю.А., Моргунов Р.Б., Баскаков А.А., Орлов A.M., Скворцов А.А., Инкина Е.Н., Танимото Й. Магниторезонансное упрочнение монокристаллов кремния // Письма в ЖЭТФ. 2004. - Т. 79, №. 3. - С. 158-162.

56. Осипьян Ю.А., Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Моргунов Р.Б., Николаев Р.К., Шмурак С.З. Влияние импульсного магнитного поля на микротвердость монокристаллов Сбо // Письма в ЖЭТФ. 1999. - Т. 69, №2.-С. 110-113.

57. Осипьян Ю.А., Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Моргунов Р.Б., Николаев Р.К., Шмурак С.З. Влияние постоянного магнитного поля на фотопроводимость монокристаллов Сбо // Физика твердого тела. 1999. - Т. 41, № 11.-С. 2097-2099.

58. Осипьян Ю.А., Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Николаев Р.К., Пушнин И.А., Шмурак С.З. Инверсия знака магнитопластического эффекта в монокристаллах Сбо при фазовом переходе sc fee 11 Физика твердого тела. - 2001. - Т. 43, № 7. - С. 1333-1335.

59. Головин Ю.И., Дмитриевский А.А., Николаев Р.К., Пушнин И.А. Влияние ультраслабого ионизирующего облучения на магнитопластический эффект в монокристаллах фуллерита Сб0 // Физика твердого тела. 2003. - Т. 45, № 1. - С. 187-190.

60. Головин Ю.И. Магнитопластичность твердых тел // Физика твердого тела. 2004. - Т. 46, № 5. - С. 769-803.

61. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Баскаков А.А., Бадылевич М.В., Шмурак С.З. Влияние магнитного поля на пластичность, фото- и электролюминесценцию монокристаллов ZnS // Письма в ЖЭТФ. 1999. - Т. 69, № 2.-С. 114-118.

62. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Влияние магнитного поля на макросвойства реальных диамагнитных кристаллов (часть 1) // Материаловедение. 2000. - Т. 115, № 3. - С. 2-9.

63. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. То же (часть 2) // Материаловедение. -2000.-Т. 115, №4.-С. 2-7.

64. Моргунов Р.Б., Головин Ю.И. Возможный механизм влияния магнитного поля на состояние метастабильных комплексов точечных дефектов в ионных кристаллах // Известия вузов. Материалы радиоэлектронной техники. 1999. - Т. 53, № 6. - С. 217-218.

65. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Иванов В.Е., Жуликов С.Е., Лопатин Д.В. Релаксационные процессы, стимулированные слабым магнитным полем в подсистеме точечных дефектов в ионных кристаллах // Кристаллография. 1999. - Т. 44, № 5. - С. 885-889.

66. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Дмитриевский А.А., Шмурак С.З. Анизотропия оптического гашения магнитопластического эффекта в монокристаллах NaCl // Кристаллография. 2000. - Т. 64, № 1. -С. 154-155.

67. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Иванов В.Е., Дмитриевский А.А. Эффекты разупрочнения ионных кристаллов, вызванные изменениемспиновых состояний в условиях парамагнитного резонанса // Журн. Эксп. и Теор. Физики. 2000. - Т. 117, № 6. - С. 1080-1093.

68. Garanin D.A., Luchnikov А.Р., Lutovinov V.S. The influense of magnetic field on dielectric relaxation process // J. Phys. (Fr.). 1990. - V. 51, № 11. -P. 1229-1238.

69. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Ликсутин С.Ю. Влияние импульса сильного магнитного поля на механические свойства полиметилметакрилата // Высокомол. соединения (серия Б). 1998. - Т. 40, №2.-С. 373-376.

70. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б., Ликсутин С.Ю. Термодинамические и кинетические аспекты влияния импульсного магнитного поля на микротвердость полиметилметакрилата // Высокомол. соединения (серия Б). 1999. - Т. 42, № 2. - С. 277-281.

71. Головин Ю.И., Моргунов Р.Б. Новый тип магнитопластических эффектов в линейных аморфных полимерах // Физика твердого тела. -2001.-Т. 43, №5.-с. 827-832.

72. Левин М.Н., Зон Б.А. Воздействие импульсных магнитных полей на кристаллы Cz-Si // ЖЭТФ. 1997. - Т. 111, № 4. - С. 1373-1397.

73. Левин М. Н., Семенова Г. В., Сушкова Т. П., Постников В. В., Агапов Б. Л. Влияние импульсного магнитного поля на реальную структуру твердых растворов в системе Sb-As/ // Физика твердого тела. -2003.-Т. 45,№4.-с. 609-612.

74. Левин М. Н., Татаринцев А. В., Битюцкая Л. А., Селезнев Г. Д. Долговременные изменения топологии поверхности кристаллов Cz-Si после воздействия импульсного магнитного поля // Конденсир. среды и межфаз. границы. 2003, № 2 .- С. 213-215.

75. Зельдович Я.Б., Бучаченко А.Л., Франкевич Е.Л. Магнито-спиновые эффекты в химии и молекулярной физике // Успехи Физ. Наук. 1988. -Т. 155, № 1,-С. 3-45.

76. Левин М. Н., Семенова Г. В., Сушкова Т. П., Долгополова Э. А., Постников В. В. Воздействие импульсных магнитных полей на реальную структуру кристаллов арсенида индия // Письма в ЖТФ. -2002, №19,-С. 50-55.

77. Левин М. Н., Татаринцев А. В., Гитлин В. Р., Косцова О. А., Долгополова Э. А. Магнитостимулированное геттерирование в кремнии // Конденсир. среды и межфаз. Границы. 2004, № 3 .- С. 260-263.

78. Левин М. Н., Татаринцев А. В., Косцова О. А., Косцов А. М. Активация поверхности полупроводников воздействием импульсного магнитного поля // Ж. техн. физ. 2003, № 10. - С. 85-87.

79. Левин М. Н., Семенова Г. В., Татаринцев А. В., Шумская О. Н. Влияние предварительной импульсной магнитной обработки кристаллов фосфида индия на кинетику их окисления // Письма в ЖТФ. 2005, № 17. - С. 89-94.

80. Левин М. Н., Постников В. В., Палагин М. Ю. Селективное воздействие слабого магнитного поля на сегнетоэлектрические кристаллы с водородными связями // Письма в ЖТФ. 2003, № 12. - С.62-67.

81. Левин М. Н., Постников В. В., Палагин М. Ю., Косцов А. М.Влияние слабых магнитных полей на реальную структуру и физические свойства кристаллов триглицинсульфата // Изв. РАН. Сер. физ. 2003, № 8. - С. 1076-1078.

82. Левин М. Н., Постников В. В., Палагин М. Ю.Селективное воздействие слабого постоянного магнитного поля на кристаллы триглицинсульфата // ФТТ. 2003. - Т. 45, № 9. - С. 1680-1684.

83. Левин М. Н., Постников В. В., Палагин М. Ю.Селективное воздействие слабого магнитного поля на сегнетоэлектрические кристаллы дигидрофосфата калия // Конденсир. среды и межфаз. границы. 2004, №2.-С. 128-132.

84. Бучаченко А.Л., Сагдеев Р.З., Салихов К.М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новосибирск: Наука. - 1978. - 296 с.

85. Левин М. Н., Постников В. В., Вережников В. Н., Матвеев Н. Н., Колесникова Е. Д. Предкристаллизационная обработка гибкоцепных полимеров импульсными магнитными полями // Конденсир. среды и межфаз. границы . 2004, № 1 .- С. 75-80.

86. Левин М. Н., Постников В. В., Колесникова Е. Д. Селективный эффект предкристаллизационной обработки гибкоцепных полимеров постоянным магнитным полем // Письма в ЖТФ. 2004, № 3.- С. 20-23.

87. Волошина Т. В., Дронов М. А., Ефимова М. А., Латышев А. Н., Левин М. Н., Москииов В. А. Влияние магнитного поля на свойства фотоматериалов // Химия высок. Энергий. -2005, № 3 .- С. 213-217.

88. Левин М. Н., Постников В. В., Дронов М. А. Воздействие импульсных магнитных полей на ВТСП керамику YBa2.Cu[3]0[7-x] // Письма в ЖТФ,- 2003. Т.29, № 11 .- С. 7-13.

89. Левин М. Н., Постников В. В., Палагин М. Ю. Воздействие слабых импульсных магнитных полей модифицированную древесину // Письма в ЖТФ. 2005. - Т.31, № 9. - С. 14-19.

90. Matveev N.N., Postnikov Y.V. Identification of crystal-crystal transition in cellulose using pyroelectric currents // Ferroelectrics. 1994. - V. 153. -P. 341-346.

91. Матвеев IT.H., Постников В.В., Саушкин В.В., Мордвинов В.В. Термополяризационные свойства древесины березы // Пласт, массы. -1995, № 1.-С. 19-20.

92. Matveev N.N., Klinskikh A.F., Postnikov V.V., Kordenko O.I. Polarization crystal-crystal structural transition in cellulose // Ferroelectrics. 1996. -V.185.-P. 189-192.

93. Молоцкий М.И. Возможный механизм магнитопластического эффекта //Физика твердого тела. 1991. - Т. 33, № 10. - С. 3112-3114.

94. Molotski М., Fleurov V. Influence of static and alternative magnetic fields on plasticity of crystals // Phil. Mag. Lett. 1996. - V. 73, № 1. - P. 11-15.

95. Molotski M., Fleurov V. Spin effectsin plasticity // Phys. Rev. Lett. 1997. -V. 78,№ 14.-P. 2779-2782.

96. Molotski M., Fleurov V. Manifestations of hyperfme interaction in plasticity //Phys. Rev. 1997,-V.B56,№ 17.-P. 10809-10811.

97. Molotski M., Fleurov V. Dislocation paths in a magnetic field // J. Phys. Chem. -2000. V. В104, № 16.-P. 3812-3816.

98. Molotski M.I. Theoretical basis for electro- and magnetoplasticity // Mat. Sci and Engin. 2000. - V. A287. - P. 248-258.

99. Бучаченко А. Л., Берлинский В. Л. Спиновый катализ новый тип катализа в химии // Успехи химии. - 2004, № 11 .- С. 1123-1130.

100. Salikhov К.М., Molin Yu.N., Sagdeev R.Z. and Buchachenko A.L. Spin polarization and magnetic field effects in radical reactions, edited by Yu.N. Molin, 1984, Elsevier, Amsterdam.

101. Бучаченко АЛ. Магнитные эффекты в химических реакциях // Успехи химии. 1976. - Т. 45, № 5. - С. 761-792.

102. Бучаченко АЛ Химическая поляризация электронов и ядер. М.: Наука,- 1974.-246 с.

103. Бучаченко АЛ. Второе поколение магнитных эффектов в химических реакциях // Успехи химии. 1993. - Т. 62, № 12. - С. 1139-1149.

104. А.Ф. Зиновьева, А.В. Ненашев, А.В. Двуреченский. Спиновая релаксация дырок в Ge квантовых точках // Письма в ЖЭТФ. 2005. -Т. 82, №5.-С. 336-340.

105. A.F. Zinovieva, A.V. Nenashev, and A.V. Dvurechenshii. Hole spin relaxation during the tunneling between coupled quantum dots // Phys. Rev. B. -2005. V. 71. - P.033310-033313.

106. A.F. Zinovieva, A.V. Nenashev, and A.V. Dvurechenshii, Wave functions and g factor of holes in Ge-Si quantum dots // Phys. Rev. B. 2003. - V.67. -P. 205301-205305.

107. S. Dickmann, P. Hawrylak Spin relaxation in two-electron quantum dot // Pis'ma v ZhETF. 2003. - V. 77. iss.l. - P. 34-37.

108. Ш.Кубарева И.С., Кубарев С.И., Ермакова Е.А. О методе расчета магнитных эффектов и спектров РИДМР для промежуточных короткоживущих комплексов парамагнитных частиц // ДАН. 1995. -Т. 388, №5.-С. 634-638.

109. Кубарева И.С., Кубарев С.И. обменный механизм спиновой конверсии. Модель спинового катализа // Химическая физика. 1997. - Т. 16, № 6. -С. 110-120.

110. ПЗ.Кубарева И.С., Кубарев С.И., Ермакова Е.А. Импульсное воздействие магнитного поля на промежуточные комплексы парамагнитных частиц // Химическая физика. 1997. - Т. 16, № 6. - С. 121-132.

111. Кубарева И.С., Кубарев С.И., Пономарев O.JL, Шапкарин И.П. Влияние спиновых взаимодействий на спиновую динамику геминальных радикальных пар // ДАН. 2003. - Т. 388, № 5. - С. 634-638.

112. Кубарева И.С., Кубарев С.И., Шапкарин И.П. Управление каналом рекомбинации в геминальных радикальных парах с большой констаной СВТ // ДАН. 2001. - Т. 379, № 2. - С. 219-222.

113. Кубарева И.С., Кубарев С.И., Ермакова Е.А., Шапкарин И.П. Управление с помощью спиновых эффектов каналом рекомбинации в геминальных радикальных парах, не содержащих магнитных ядер // Химическая физика. 2002. - Т. 21, № 2. - С. 26-34.

114. Кубарева И.С., Кубарев С.И., Шапкарин И.П. Управление с помощью спиновых эффектов каналом рекомбинации в геминальных радикальных парах, не содержащих магнитных ядер // Химическая физика. 2002. - Т. 21, № 2. - С. 35-44.

115. Тябликов С.В. Методы квантовой теории магнетизма. М.: Наука. -1975.- 528 с.

116. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Часть I. М.: Наука, - 1976.-584 с.

117. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М.: Наука. - 1988. - 215 с.

118. Даринский Б.М., Фёклин В.Н. Резонансные эффекты при отрыве дислокации от точечного стопора при наложении магнитного поля в немагнитных кристаллах // Известия РАН. Серия физическая. 2005. -Т. 69, №8. -С. 1179-1182.

119. Даринский Б.М., Фёклин В.Н. Влияние магнитного поля на движение дислокаций в немагнитных кристаллах // Вестник ВГУ. 2006, № 1. -С. 21-26.

120. Даринский Б.М., Фёклин В.Н. Спиновые эффекты в немагнитных кристаллах в магнитном поле // Физика твердого тела. 2006. - Т. 48, №9.-С. 1614-1616.