Влияние внешних воздействий на линейные и нелинейные акустические свойства твердых тел тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

- з

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имели М. В. ЛОМОНОСОВА

ФИ,'! И Ч1-С К И Й ФА КУЛ ЬТЕТ

На правах рукописи

КОРОБОВ Александр Иванович

ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ АКУСТИЧЕСКИ!; СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ

(Специальность 0(.04.00 - акустика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических паук

МОСКВА - 1997

Работа выполнена, на кафедре акустики физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Официальные оппоненты:

Специализированного совета Д 053.05.39 при Московском государственное университете им. М. В. Ломоносова по адресу: 119899, ГСП, Москва, Воробьевы горы, Физический факультет МГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физическогс факультета МГУ.

академик РАН,

доктор физико-математических наук, профессор Ю.В. Гуляев доктор физико-математических наук, профессор К.Н. Баранский доктор физико-математических наук, профессор И.И. Иерепечко

Ведущая организация - Институт биохимической физики РАН г.Москва

Защита состоится

заседание

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета Д 053.05.1

доцент

А.Ф. Королев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

В реферируемой диссертации приводятся результаты исследований аитора, выполненные в 1971-1996 годах на физическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова. Диссертация содержит решение комплекса задач, связанных с исследованием влияния внешних воздействий (давления, электрического и магнитного нолей, низких температур) на акустические свойства твердых тел (диэлектрические и пьезоэлектрические кристаллы, металлы).

В работе проведен теоретический анализ анизотропии электроакустического взаимодействия в диэлектрических и пьезоэлектрических кристаллах и разработаны методы для его экспериментального исследования. Это позволило получить численные величины параметров, характеризующих нелинейные упругие и электромеханические свойства некоторых искусственно :интезированных диэлектрических и пьезоэлектрических кристаллов, шшедших широкое применение в различных областях пауки и техники: ¡елииейной акустике и оптике, акустоэлектропике. приборостроении и т.д. 13 1пссертации выполнены экспериментальные исследования особенностей (лсктрон-фононного взаимодействия (ЭФВ)" п ряде металлов н соединений в 'словнях комбинированного воздействия сильных магнитных нолей, ^посторонних деформаций и низких температур. В этих экспериментах были первые исследованы эффекты, ранее теоретически предсказанные другими вторами.

Актуальность исследований работы определяется следующими бстоятельстнами. Начало работы было связано с бурным развитием кустоулсктроишси и твердотельной радиоэлектроники. Их развитие охребовало расширения арсенала используемых материалов и методов их сследования. Такими материалами стали пьезоэлектрические кристаллы ПК) и цептросимметричные кристаллы (ЦСК) с большими значениями

Список сокращений приведен на 30 странице автореферата.

электрострикции. Особенностью этих кристаллов является то, что наряду с упругой нелинейностью они обладают нелинейностью пьезоэффекта I нелинейностью связанную с электрострикцией. Изучение этих видм нелинейности дает не только необходимые сведения для создания новыэ устройств акустоэлектроники и твердотельной радиоэлектроники, но сообщает информацию интересную для нелинейной акустики и физики твердого тела Существенным на наш взгляд для акустоэлектроники, нелинейной акустики \ физики твердого тела является исследование новых материалов при такш внешних воздействиях, которые приводят не только к количественным, но и I существенным качественным изменениям физических свойств исследуемогс объекта. В этом плане интересным материалом для исследований являются полупроводники и металлы. Наличие в них свободных носителей зарядг приводит к появлению ряда особенностей в их физических свойствах Большинство электронных свойств металлов (в том числе и ЭФВ) определяется формой поверхности Ферми (ПФ) и особенностями плотности электронных состояний вблизи нее. Приложение к металлу таких внешних воздействий как давление, магнитное поле, а также изменение температурь: может вызвать изменение топологии ПФ и плотности состояний вблизи нее, что приводит к значительному изменению физических свойств металла. Е последнее время интенсивно исследовался ряд физических явлений, связанных с изменением энергетического спектра носителей заряда: а) фазовый переход полупроводник - металл (ФППМ); б)электронно-топологическин переход (ЭТП), заключающийся в изменении топологии ПФ электронов при внешних воздействиях, превышающих некоторое критическое значение; в) переход в кондо-состояние ряда соединений редкоземельных и тяжелых металлов при низких (порядка 1-10К) температурах, связанный с формированием вблизи уровня Ферми гигантского пика плотности электронных состояний (резонанс Абрикосова-Сула) и сопровождающийся появлением особых фермиевских квазичастиц - тяжелых фермионов; г)

переход в сверхпроводящее состояние материалов, обладающих высокотемпературной сверхпроводимостью (ВТСГГ).

Исследованию этих физических явлений в ряде новых материалов посвящено большое количество работ. Однако особенности линейных акустических свойства таких материалов при этих явлениях изучены недостаточно, а их нелинейные акустические свойства практически не исследовались.

Цель работы: Изучить влияние внешних воздействий (давления, электрических и магнитных полей, низких температур) на линейные и нелинейные акустические свойства твердых тел.

Задачи исследования:

• Экспериментально и теоретически исследовать анизотропию нелинейных акустических свойств ПК и ЦСК и особенности взаимодействия объемных акустических волн (ОАВ) в них.

• Разработать методы и создать комплекс исследовательской аппаратуры (в ¡ом числе автоматизированной с помощью персонального компьютера) для изучения влияния внешних воздействий (давления, электрического и магнитного полей, изменения температуры) па линейные и нелинейные акустические свойства твердых тел.

• Экспериментально исследовать влияние на линейные и нелинейные акустические свойства особенностей электрон-фононного взаимодействия 1; некоторых металлах и соединениях при переходах: ФППМ, ЭТП, в кон до-состояние, в сверхпроводящее состояние в В'ГСИ-материалах.

Научная новизна и практическая ценность работы. 1. Создал комплекс исследовательской аппаратуры (в том числе автоматизированной с помощью персонального компьютера) [1 разработаны экспериментальные методы для изучения влияния внешних воздействий на линейные и нелинейные акустические свойства твердых тел в диапазоне частот 1-400 МГц и интервале температур 4.2-400 К в электрических полях 10 20 кВ/см, в магнитных полях до 50 кЭ и давлениях до 108 Н / м2.

2.Впервые получены аналитические выражения, описывающие анизотропию электроакустического эффекта в пьезоэлектрических и центросимметричных кристаллах.

3.Экспериментально исследованы электроакустический эффект в ПК ниобатг лития и в ЦСК титаната стронция и упругоакустический эффект в кристаллах КДР и титаната стронция. Проведенные эксперименты позволили оценит! коэффициенты пьезоэффекта 3-го порядка в ниобате лития, определит! коэффициенты электрострикции 6-го ранга в титанате стронция, а также определить коэффициенты упругости 3-го порядка в кристаллах титанат; стронция и дигидрофосфата калия (КДР).

4. Разработана и апробирована экспериментальная методика исследованш анизотропии поверхности Ферми в металлах, основанная на измерент квантовых осцилляций акустоэлектрического тока в квантующем мапштнол поле в слоистой структуре пьезоэлектрик - исследуемый металл.

5.Впервые экспериментально обнаружены и исследованы ранее теоретичесга предсказанные особенности поведения поглощения ОАВ и акустическо] нелинейности в металле, находящемся в области электронно-топологическоп перехода.

6.Впервые в диапазоне температур Т=4,2-80 К экспериментально исследован! акустические свойства кондо-соединения СеА13 и проведено их сравнение ■ аналогичными свойствами соединения ЬаА13 (нормального металла изоморфного немагнитного гомолога СсА13), которое дало наглядно^ представление о влиянии образования системы тяжелых фермионов н; особенности ЭФВ в кондо-соедипепиях.

7.Впервые исследованы нелинейные акустические свойстза кондо-соединеии: СеА13 в интервале температур 4,2 - 80К, при которых в этом соединенш происходит образование системы тяжелых фермионов.

8.Впервые проведены комплексные экспериментальные исследовани: линейных и нелинейных упругих свойств ВТСП-керамики УВа2Си:107_!; интервале температур 4.2-300К. Установлено наличие сильного вклад

свободных фермиевских носителей в изменение скорости ОАВ при Т«ТС (Тс-

температура сверхпроводящего перехода) и существенной анизотропии поверхности Ферми таких носителей. Определены все компоненты тензора коэффициентов упругости 3-го порядка керамики УВа2Си307 х и их температурная зависимость в интервале температур 77-ЗООК. Обнаружено значительное изменение упругой нелинейности в области перехода в сверхпроводящее состояние.

На защиту выносятся следующие результаты и положения:

1. Разработан и реализован ряд экспериментальных методов и комплекс исследовательской аппаратуры (в том числе автоматизированной с помощью персонального компьютера) для исследования влияния внешних воздействий на линейные и нелинейные акустические свойства твердых тел в диапазоне частот 1-400 МГц в интервале температур 4.2-400 К, в электрических полях до 20 кВ/см, в магнитных нолях до 50 кЭ и давлениях до 108 Н / м2.

2. Результаты теоретического и экспериментального исследования унругоакустического и электроакустического эффектов в пьезоэлектрических и цецтросимметричных кристаллах.

3. Теоретические и экспериментальные исследования анизотропии и эсобенносгсн нелинейного взаимодействия акустических волн в 1 ьезоэлектрических кристаллах.

4. Экспериментальное изучение и численные расчеты особенностей щустоэлсктрошюго взаимодействия при фазовом переходе иолупротшдник--юталл в двуокиси ванадия \'03.

5. Экспериментальная методика исследования анизотропии поверхности Е>ерми в металлах, основанная на исследовании квантовых осцилляции .кустоэлектрнческого юка в квантующем магнитном ноле в слоистой труктуре пьеяоэлектрпк - лсследуемый метал.

6. Результаты теоретического анализа трансформации спектра юпохроматической акустической волны в металле вблизи ЭТП и

экспериментального исследования влияния ЭТП на поглощение акустическую нелинейность в сплаве висмут-сурьма.

7. Результаты экспериментального исследования акустических свойст кондо-соединения СеА13 и соединения LaAl3 - нормального металл; являющегося немагнитным изоморфным гомологом СеА13, позволивши показать существенную роль тяжелых фермионов в наблюдаемых аномалия акустических свойств СеА13.

8. Результаты экспериментального исследования линейных и нелинейны акустических свойств в ВТСП-керамике в интервале температур 4,2-300 К.

Апробация работы. Основные результаты исследований, представленш в диссертации, докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедр акустики физического факультета МГУ, ЛГУ, на VIII (г.Москва, 1973 г.), (г.Москва, 1983 г.) Всесоюзных акустических конференциях; на ^ Международном симпозиуме по нелинейной акустике (г.Москва, 1975 г.); i IX Всесоюзной конференции по сегнетоэлектричсству (г.Ростов-на-Дону, 19' г.); на VIII (г.Казань, 1974 г.), IX (г.Москва, 1976 г.), XI (г.Душанбе, 191 г.), на XII (г.Саратов, 1983 г.), на XIII (г.Черновцы, 1986 г.) Всесоюзнь конференциях по квантовой акустике и акустоэлектронике; на III Всесоюзнс совещании по ВТСП (г.Харьков, 1991г.); на Международном симпозиуме i поверхностным волнам в твердых телах и слоистых структур; (г.Новосибирск, 1986 г.); на 25 (г.Ленинград, 1986 г.), 26 (г.Донецк, 1990 г. 27 (г.Казань, 1992 г.) Всесоюзных совещаниях по физике низких температу на Международной конференции по физике тяжелых фсрмионс (г.Франкфурт, ФРГ, 1988 г.), на Международной конференщ "Нсразрушающий контроль в науке и технике" (г.Москва, 1994 г.), i Международном ультразвуковом симпозиуме IEEE (г. Канны, Франци 1994 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 53 научных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, девяти глав, заключения п списка цитированной литературы. Диссертация содержит 290 страницу машинописного текста, включая 23 таблицы, 64 рисунка и список цитируемой литературы из 264 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность и выбор направления исследования, формулируются цель и задачи диссертационной работы. Здесь же приводятся основные положения диссертации, выносимые на защиту, и дается краткая аннотация результатов, изложенных в последующих главах.

В первой глазе рассмотрено распространение ОАВ в одпородпо-деформированиой среде. Уточнено выражение для скорости ОАВ в ПК при упругоакустическом эффекте. На основе общего подхода проведен теоретический анализ электроакустического эффекта и его анизотропии в ПК и в ЦСК. Получены аналитические выражения для зависимости скорости ОАВ в этих кристаллах от величины напряженности постоянного электрического поля, приложенного к ним. Показано, что изменение скорости акустических волн в случае приложения к кристаллу электрического поля происходит как вследствие первичного, так и вторичного эффектов. Первичным эффектом является зависимость скорости ОАВ в кристалле от величины приложенного к нему электрического поля. Вторичный эффект является следствием того, что при приложении электрического ноля к твердому телу последнее вследствие пьезоэффекта или электрострикции деформируется, что г: свою очередь из-за упругоакусгпческого эффекта приводит к изменению скорости ОАВ. Установлено, что скорость ОАВ в ПК линейно зависит от напряженности электрического поля. Оценки, проведенные для ПК анобата лития и кварца по литературным данным, [оказывают, что квадратичная добавка в этих кристаллах но крайней мере на горндок меньше линейной по электрическому полю добавки к скорости ОАВ. В ЦСК скорость ОАВ квадратично зависит от электрического поля. Эбсуждаются механизмы нелинейности в этих кристаллах, приводящие к

такой зависимости скорости ОАВ при электроакустическом эффекте Проведенный анализ показал, что исследования упруго- 1 электроакустического эффектов позволяют определить в кристалле вс смешанные коэффициенты, характеризующие его нелинейные упругие 1 электромеханические свойства. Получены аналитические выражения связывающие смешанные коэффициенты с соответствующими адиабатическим! и изотермическими коэффициентами 3-го порядка. Проведены оценю величины разности между смешанными и соответствующими изотермическим! и адиабатическими коэффициентами 3-го порядка. Показано, что эта величин; не превышает нескольких процентов. Такие оценки для кристалла титанатг стронция приведены в приложении.

Вторая глава посвящена описанию методик и экспериментальны} установок для исследования акустических свойств твердых тел в диапазон« частот 1-400 МГц, в интервале температур 4.2-400 К, в электрических полях до 20 кВ/см. в магнитных полях до 50 кЭ и давлениях до 108 Н/м2. Описан ряд экспериментальных установок, в том числе автоматизированных с использованием компьютера, для проведения акустических измерений в твердых телах. В основу всех экспериментальных установок для акустических измерений положен импульсный метод с дискретной задержкой. Обсуждаются проблемы, возникающие при автоматизации высокочастотных (1-400 МГц) акустических измерений с помощью персонального компьютера и пути их решения. Для обработки информации об акустических свойствах исследуемых материалов, поступающей в компьютер во время эксперимента, использовался квадратурный метод обработки сигналов. Применение персонального компьютера позволило реализовать в работе измерительный комплекс для одновременного автоматического измерения амплитуды, фазы и скорости акустических волн основной частоты и второй гармоники, а также зависимости этих величии от давления, температуры, электрических и магнитных полей с автоматической регистрацией и обработкой результатов измерений. Комплекс позволяет измерять абсолютную скорость с

погрешностью не более 0,5 %, амплитуду с погрешностью не превышающей 0,5 %, изменение фазы сигнала с точностью Дф<0,2°. Точность измерения изменения времени прохождения акустической волны в исследуемом материале составила 5 • 10~и с.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования анизотропии упруго- и электроакустического эффектов в некоторых перспективных для применения в акустоэлсктронике и нелинейной онгике кристаллах. Проведенные эксперименты позволили впервые оценить коэффициенты ньезоэффекта 3-го порядка в ниобате лития и впервые определить компоненты тензора электрострикции 6-го ранга в кристалле титапата стронция. Впервые определены все коэффициенты упругости 3-го порядка в кристалле дигидрофосфата калия (КДР). Исследование упругоакустического эффекта в кристалле титаната стронция позволило уточнить ранее определенные в других работах значения коэффициентов упругости 3-го порядка. Эти коэффициенты приведены в приложении.

В четвертой главе представлены результаты теоретического и экспериментального исследования анизотропии нелинейного взаимодействия акустических волн в ПК. Методом медленно меняющихся амплитуд рассмотрено трехволновое взаимодействие ОАВ в ПК. Уточнено выражение для нелинейного акустического параметра в ПК. Определено, что нелинейный акустический параметр зависит от геометрии взаимодействия акустических волн (направления, распространения и поляризации взаимодействующих волн) и определяется коэффициентами упругости, ньезоэффекта, диэлектрической проницаемости 2-го и 3-го порядков, а также коэффициентами электрострикции. Показано, что основной вклад п пелппейпыи акустический параметр в ПК дает упругая нелинейность. Другие виды нелинейности в ПК (пьезоэлектрическая, эдсктрострцкцпонная, диэлектрическая) являются добавкой к упругой нелинейности. Для проверки результатов проведенного анализа были выполнены экспериментальные исследования встречного грехволиового взаимодействия ОАВ в ПК ниобата лития вдоль акустической

оси С. Из законов сохранения энергии и импульса следует, что вдоль этого направления возможны следующие встречные взаимодействия ОАВ: а) в результате встречного взаимодействия двух сдвиговых волн на суммарной частоте генерируется продольная волна с волновым вектором равным разности волновых векторов взаимодействующих волн; б) возможно встречное взаимодействие поперечной и продольной волн с генерацией на суммарной частоте продольной волны с волновым вектором равным разности волновых векторов взаимодействующих волн. Для каждого случая определен нелинейный акустический параметр Г. Для случая а) нелинейный параметр Г=4, а для случая б) Г=0. Экспериментально исследовались оба случая возможного встречного взаимодействия ОАВ, следующие из законов сохранения. Для случая а) в результате взаимодействия двух сдвиговых волн на суммарной частоте наблюдалась результирующая продольная ОАВ. Для случая 6) при встречном взаимодействие поперечной и продольной волн генерация на суммарной частоте продольной волны ОАВ не наблюдалась. Экспериментальные результаты совпали с проведенными в работе теоретическими расчетами.

В пятой главе проведено экспериментальное исследование влияния ФППМ в двуокиси ванадия У02 на особенности акустоэлектронного взаимодействия в слоистой структуре ниобаг лития - двуокись ванадия У02. ФППМ в двуокиси ванадия происходит при Т = Тш.р = 67°С и связан с

трансформацией элементарной ячейки кристаллической решетки, сопровождающейся изменением зонной структуры образца: перекрытием валентной зоны и зоны проводимости. В начале главы приводится краткий обзор физических свойств У02 в области ФППМ. Далее приведено описание методики и результатов экспериментального исследования свойств структуры 1лМЬ03 - У02 с использованием поверхностных акустических волн (ПАВ) вблизи ФППМ. В области температур Т=20-80°С были измерены температурные зависимости коэффициента электронного поглощения ГЭЛ(Т), относительного изменения скорости ПАВ Ау / у(Т) основной частоты f:=30

МГц и амплитуды оторой гармоники и2м(Т) на частоте 2Г=60 МГц с одновременным измерением сопротивления И(Т) плсяки У02. Обнаружено значительное изменение параметров; ПАВ и сопротивления пленки в окрестности ФППМ при Т=Т[1„„ = 67°'С. В исследуемом интервале температур

сопротивление пленки У02 изменилась с 1.5 МОм до 2.0 кОм. Корреляция температурных зависимостей параметров ПАВ и сопротивления \''С);; позволила сделать вывод о "влиянии ФППМ на особенности

иг ,(отн.ед.) акустоэлектронного взаимодействия в

л 00 _ , исследуемой структуре.

1

. . • На оспопе имеющейся теории

»

• концентрационного механизма

акустоэлектронного взаимодействия в слоистой структуре ньезоэлектрик-2 полупроводник были подробно

1-'-1-1-1

проанализированы полученные

12 3 4

1й(<вс / а) экспериментальные результаты.

Рис 1. Экспериментальные измерения

(1) и численные расчеты (2) относи- Установлено хорошее согласие

тельного изменения амплитуды 2-ой

„ , ^ - результатов эксперимента с численными

гармоники ПДи «т величины

/ со) и слоистой структуре расчетами для поглощения я

LiNbO, - VO,.

относительною изменения скорости ПАВ. В области значений 1.5 < ]g(ac / и) < 3.7 iсос = ш[R(Т) j -максвелловская частота релаксации носителей заряда в V02, со- частота ПАВ), еоотиетствующих ФППМ, обкаружеао «озрдегание амплитуды второй гармоники ПАВ, не укладывающееся в рамки концентрационного механизма акустоэлектронной нелинейности (рис.1). Проведенный нами анализ возможных механизмов акустоэлектронной нелингиности позволил сделать вывод: ее увеличение связано с особенностями ФППМ в тонких пленках V02, обусловленными сосуществованием и:ыше точки перехода металлической и полупроводниковой фаз, закрепленных на дефектах поверхности исследуемой плепки, и вызвано нелинейностью вольт-амперной характеристики границ

8 — 6 —

Е

-г —

раздела областей полупроводниковой и увеличивающегося числа образующихся при Т>Т„ер участков (кластеров) металлической фазы.

В шестой главе изложены методика и результаты экспериментального исследования зависимости акустоэлектрического тока ЛАЭ от величины

магнитного поля в слоистой структуре ниобат лития - сплав висмут-сурьма при Т=4,2К в диапазоне частот ПАВ 30-330 МГц в магнитных полях Н до 50 кЭ. Сплав В109д8Ь00| является полуметаллом, имеющим носители заряда обоих знаков: электроны и дырки. Подвижность электронов в £Ио,дв5Ь0а( в ~

15 раз больше подвижности дырок, а их эффективная масса во столько же раз меньше эффективной массы дырок. Плотность электронов и дырок примерно равны. Поэтому

акустоэлектрический ток в общем случае является суммой двух компонент - электронной и дырочной.

Рис.2. Квантовые осцилляции акусто- На часТОгаХ СГШШе 210 МГц электрического тока Г,, II н II С, в наблюдалась немонотонная

магютшм поле (1-150 МГц; 2-210 МГц; зависимость акустоэлектрического тока 3-270 МГц; 4-330 МГц) в В^Ьв.« ■ 0Т величшш магнитного поля. На этих

частотах выполняется условие к10>1 (к-волновой вектор акустической волны, 10 -длина свободного пробега электронов в сплаве). Положение экстремумов тока относительно магнитного поля не зависело от частоты, а их относительная амплитуда росла с увеличением частоты. В магнитных полях Н< 16 кЭ основной вклад в акустоток дают электроны, а в магнитных нолях 16<; Н < 22 кЭ - дырки, что

приводит к изменению направления тока (рис.2). Такое поведение акустоэлектрического тога наблюдалось при 3АЭ || Н || С, и связано с

особенностями квантования энергии электронов и дырок в магнитном поле. Для случая, когда ,1АЭ || Н || С2, также наблюдались осцилляции акустотока в

магнитном поле на частотах свыше 210 МГц (С,-биссекторная ось, С2-бинарная ось в исследуемом образце). Однако в этом случае акустоток состоял только из электронной компоненты, и поэтому изменение его знака не наблюдалось. Показано, что осцилляции акустоэлектрического тока имеют квантовый характер, и их измерение позволяет исследовать форму и анизотропию ПФ. Для однозначной интерпретации результатов исследования осцилляции акустоэлектрического тока одновременно с измерением акустотока исследовался эффект Шубникова - де Гааза: зависимость сопротивления образца от величины магнитного ноля. (Этот эффект наиболее часто используется для исследования ПФ.) Период осцилляций сопротивления оказался равным периоду осцилляций акустоэлектрического тока. Оценки площадей экстремальных сечений ПФ перпендикулярных осям С, и С2 но осцилляциям акустоэлектрического тока в сплаве Bi0 99Sb00i совпали со значениями, которые получены из осцилляций сопротивления образцов в магнитном поле, и находятся в хорошем согласии с. имеющимися литературными данными. По сравнению с традиционными акустическим» методами предложенная методика исследования ПФ по кванювым осцилляциям акустоэлсктронного тока имеет ряд преимуществ. Она дает возможность исследовать анизотропию ПФ в образцах сравнительно небольших размеров без их дополнительной обработки. Кроме того, эта методика позволяет оценить вклад электронов и дырок в поглощение акустических волн.

Седьмая глава посвящена анализу и экспериментальному исследованию нелинейных акустических эффектов и затухания ОАВ в сплаве висмут-сурьма в области ЭТП, происходящего при сильной анизотропной деформации (до 0,3%) исследуемого образца. После краткого литературного обзора теоретических и экспериментальных работ, посвященных исследованию влияния ЭТП в металле на его физические свойства, проведен анализ нелинейных акустических эффектов вблизи ЭТП. В области |ux| « -

проанализирована зависимость амплитуды второй гармоники ОАВ от

величины параметра ¡и'-и^ амплитуда деформаций в ОАВ, и!) -

критическая деформация, при которой происходит ЭТП, и* - статическая деформация, вызванная приложенной к образцу внешней силой). Получено выражение для нелинейного акустического параметра Г = Г0 + Г' вблизи перехода (Г0 - параметр, связанный с кубическим энгармонизмом кристаллической решетки, Г' , - добавка к нелинейному параметру, обусловленная ЭТП). Показано, что вблизи ЭТП Г'~|и* - 2» Г0. В этой

области амплитуда второй гармоники пропорциональна квадрату амплитуды основной волны. При |и,| < - и^ должна наблюдаться генерация гармоник

ОАВ на частотах пю (п=1, 2, 3 ...), амплитуды которых пропорциональны амплитуде основной волны в степени 3/2. Получены аналитические выражения для амплитуд этих гармоник. Далее описываются разработанные в диссертации методика и экспериментальная установка для исследования акустических свойств металлов при больших анизотропных обратимых деформациях (до 0,3%) в условиях низких температур (4,2К). Затем приведены результаты акустических исследований в кристаллических образцах сплава В10 9248Ь0 076 , легированного теллуром с концентрацией а 10^

ат.%. (В этих образцах ранее при исследовании влияния одноосных деформаций на эффект Шубникова - де Гааза ранее был зарегистрирован ЭТП). ОАВ распространялись вдоль три тональной оси С3. Деформация осуществлялась путем приложения к образцам растягивающей силы Б, которая была параллельна биссекторной С, или бинарной С2 осям. Электронная ПФ исследуемого сплава представляет собой три анизотропные поверхности, близкие по форме к эллипсоидам с отношением полуосей 1:1,4:14,5, расположенные под углом 120° друг к другу вокруг тригональной оси С3. При приложении силы Р||С2 наблюдался ЭТП, связанный с превращением трехэллиисоидной ПФ в одноэллипсоидную, а при р||С,-в двухэллипсоидную ПФ. Из приведенных на рис. 3 зависимостей видно, что при Т=4,2 К в области нагрузок до 9 - 10 кГс амплитуды сдвиговых и

И

продольных волн основной частоты и второй гармоники в пределах ошибки измерений практически не меняются. В области нагрузок от 9 - 10 кГс до 12 -13 кГс, при которых в исследуемых образцах происходит ЭТП .наблюдались резкие изменения величин амплитуд волн основной частоты и второй гармоники. При этом, если амплитуда второй гармоники существенно увеличивалась (примерно в 2 - 3 раза), то амплитуда воли основной частоты уменьшалась (приблизительно на 20 -40 %). Уменьшение велшпгпы сигнала основной частоты указывает па увеличение поглощения звука. Увеличение

2 го'

— 20

— 16

— 12

24.00 -I

22.00 -

20,00 -

Т

10 12 Г, кГс

а)

Т~Т

14 16

16.00 ■

»-а—у^

I ' I

10 12 Р. кГс

6)

-16

-14

-12

-10

-8

-6

16

Рис. 3. Зависимость амплитуды основной частоты ии (кривая 1) и второй гармоники и2ш (кривая 2) ОАВ от величины приложенной силы Р » сплаве В1й9348Ь0 076:а) для сдвиговых ОАВ; б) для продольных ОАВ. «шлитуды второй гармоники при одновременном уменьшении амплитуды гаювной частоты ОАВ очевидно свидетельствует о значительном увеличении ,'пругой нелинейности. При снятии деформации величины амплитуд основной «стоты и второй гармоники возвращались к первоначальным значениям. Экспериментальные исследования зависимости амплитуд основной частоты и ¡торой гармоники от величины растягивающей силы позволили определить начения нелинейного акустического параметра и поглощения ОАВ. В области ЭТП нелинейный акустический параметр для продольных ОАВ увеличивался

и2и,мкВ

в ~ 5 раз, а для сдвиговых - в ~10 раз. По результатам эксперимента была определена величина (Гс'дв / ГДВ) / (Гп'р / 0«з±1. <с, г; -

нелинейные акустические параметры для сдвиговых и продольных ОАВ, связанные с кубическим энгармонизмом кристаллической решетки, Г^в,Гп'р -

добавки к этим параметрам, обусловленные ЭТП.) Теоретическая оценка этой величины равна ~ 2,5 ±0,5. Отношение скачка поглощения сдвиговых ОАВ (Да)щв к аналогичному скачку для продольных ОАВ (Лсс)^ в переходе,

определенное экспериментально, оказалось равным (Да)сдв / (Да)пр = 3+1.

Теоретические оценки этой величины дали значение ~ 4±1. Экспериментально определенные зпачения нелинейного акустического параметра и поглощения ОАВ находятся в хорошем согласии с теоретическими оценками для этих величин в области ЭТП. Проведены оценки влияния дислокаций и квантовых эффектов па экспериментальные результаты. На основании анализа полученных экспериментальных результатов и проведенных расчетов установлено, что наблюдавшееся аномальное поведение акустической нелинейности и поглощения ОАВ в исследуемых образцах объясняются ЭТП.

В восьмой главе излагаются результаты экспериментального исследования акустических свойств кондо-системы СеА13 в области температур 4,2-80 К. В начале главы приведен литературный обзор физических свойств кондо-соедипений (КС) при низких температурах. Далее в главе излагаются результаты акустических измерений в КС СеА13, имеющем при температуре Кондо Тк ~ 4 К эффективную массу электронов т^ ~ 6От0

и фермиевскую скорость электронов -105 — 10бсм/с (в нормальных металлах фермиевская скорость v г - 108см/е.). Из -за близости скоростей ОАВ и фермиевских электронов следует ожидать увеличения эффективности электрон-фононного взаимодействия в этом соединении вблизи температуры Тк. В области Т ~ 4,2-80 К измерены температурные зависимости скорости и поглощения продольных и сдвиговых ОАВ в диапазоне 5-90 МГц в КС СеА13. Для наблюдения влияния образования системы тяжелых фермионов на акустические свойства СеА13 одновременно были проведены аналогичные

измерения в соединении ЬаА13 - нормальном металле, являющемся изоморфным гомологом СеА13. Вследствие изоморфности эти соединения имеют одинаковый фонон-фононкый механизм акустических потерь. Это позволило наглядно наблюдать особенности поглощения продольных ОАВ в СеА13 и ЬаА13 (рис. 4). Из рис. 46 видно, что температурная зависимость поглощения и ЬаА13 характерна для нормальных металлов. В СеА13 на температурной зависимости обнаружено значительное увеличение поглощения (примерно в два раза) при понижении температуры. Такое поведение поглощения в КС СеА13 объясняется усилением термоупругого механизма поглощения ОАВ, связанного с образованием вблизи уровня Ферми Е.. многочастичного резонанса Абрикосова-Сула плотности электронных

4.0 —

3.0 —

2.0 —

1.0 —|

0.0

«гг.Л1 /®и)

«пр. (1/си) " и.

-пи л и

+ 6

. 5

0 4

• 3

о 2

12 _

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Т,к

I

28.0

«Л

Т(К)

—г~

60.Й

б)

Рис. 4. Температурные зависимости коэффициента поглощения продольных ОАВ: а) в СеА13 на частотах: 1- 5 МГц; 2 - 15 МГц; 3 - 30 МГц;

4 - 4.5 МГц; 5 - 60 МГц; 6 - 90 МГц; б) в 1.аЛ1;! на 15 МГц. состояний в области температур Тк. Температурная зависимость поглощения сдвиговых ОАВ в СеА13 и ЬаА13 характерна для нормальных металлов и не имеет особенностей.

*

»

«

*

*

*

?

* *

* *

л

В интервале температур 4,2-80 К были исследованы нелинейные упругие свойства соединения СеА13. Из измерений зависимости скорости ОАВ от величины одноосного сжатия были определены все коэффициенты упругости 3-го порядка (КУТП) и их температурная зависимость. В области

температур Т^Ю К, когда ширина теплового размытия фермиевского распределения носителей заряда становится сравнимой с шириной резонанса Абрикосова - Сула, обнаружено аномальное поведепие нелинейных упругих свойств кондо-соединения СеА13 (рис.5). В этой области температур происходит резкое изменение практически на порядок недиагональных КУТП Сш и С,23. Абсолютное значение коэффициента С, и увеличивается при понижении температуры и его изменение носит достаточно плавный характер. Численные значения КУТП позволили рассчитать температурную зависимость нелинейного акустического в КС СеА13. Исследования акустической нелинейности в СеА13 было проведено также и спектральным методом путем измерения температурной зависимости амплитуды второй акустической гармоники продольных ОАВ на частотах 2£=30 МГц и 60 МГц для волн основной частоты (=15 МГц и 30 МГц соответственно. Эти измерения позволили определить нормированный нелинейный акустический параметр и его температурную зависимость в КС. Значения этого параметра, определенные нами двумя методами в пределах ошибок эксперимента совпали. Было обнаружено, что при изменении температуры от 80К до 4,2К величина нелинейного акустического параметра в

Рис. 5. Температурные зависимости КУТП в соединении СеА13.

КС СеА13 увеличивается в 2 3 раза. Обнаруженное аномальное поведение нелинейных упругих свойств в СеА13 связапо со значительным увеличением числа тяжелых фермионов и их вклада в ЭФВ при Т-»Тк.

В девятой главе приведены результаты комплексных исследований как линейных (в интервале температур 4.2-110К) , так и нелинейных упругих свойств ВТСП-керамнкн УВа2Си:)07_1( (в интервале температур 77-300К). Из измерения температурной зависимости сопротивления исследованных в работе образцов определена температура сверхпроводящего перехода ТС=.91.3К

(ширина перехода~1К). Измерения продольных и сдвиговых скоростей ОАВ позволили определить температура Дебая ©„ = 360+10К. Анализ температурных зависимостей скоростей ОАВ в области температур Т«0Л 400 —

■" позволил сделать вывод о

наличии вклада нормальных фермиевских носителей в

I С

1 112 изменение скорости ОАВ даже при Т « Тг<вд и существенной

анизотропии носителей.

этих Т-Т

Рис. б. Температурные зависимости КУТП (в ГНа) соединения УВа2Си ¡07__,.

ПФ При

к См обнаружены особенности в поведении линейных упругих свойств ВТСП-керамнкн (скачок скорости продольных ОАВ и скачок первой производной по температуре скорости сдвиговых ОАВ). Установлено, что эти особенности удовлетворительно описываются термодинамическими соотношениями для классических сверхпроводников. Впервые определены все компоненты тензора коэффициентов упругости 3-го порядка: Ст, 0|)2 и С,23 в ВТСП-керамнкс (рис. 6). (На рис. 6 также приведено измеренное спектральным методом при Т = 300К в работе других авторов значение коэффициента Сш, обозначенное символом *.)

Обнаружено существенное изменение этих величин в области перехода в сверхпроводящее состояние: коэффициенты Сш и С123 вблизи температуры Тс меняют знак, а коэффициент СИ1 увеличивается по абсолютной величине. Измерение коэффициентов СШ,СШ и С123 позволило рассчитать параметр Грюнайзена ВТСП-керамики, величина которого находится в хорошем согласии с аналогичными значениями в этом материале, определенными термодинамическими методами.

В заключении диссертации кратко сформулированы основные результаты работы:

1. Создан комплекс исследовательской аппаратуры (в том числе автоматизированной с помощью персонального компьютера) и разработаны экспериментальные методы для изучения влияния виешних воздействий на линейные и нелинейные акустические свойства твердых тел в диапазоне частот 1-400 МГц и интервале температур 4.2-400 К в электрических полях до 20 кВ/см, в магнитных полях до 50 кЭ и давлениях до 108 Н/м2. Комплекс позволяет измерять абсолютную скорость с погрешностью не более 0,5 %, амплитуду с погрешностью не превышающей 0,5 %, изменение фазы сигнала с точностью Дф <0,2°. Точность измерения изменения времени прохождения акустической волны в исследуемом материале составила 5 • КГ5' с.

2. Проведен теоретический анализ электроакустического эффекта и его анизотропии в ПК и ЦСК. Получены аналитические выражения для зависимости скорости ОАВ в этих кристаллах от величины напряженности электрического поля. Установлено, что основной вклад в изменение скорости ОАВ в ПК дает добавка, линейно зависящая от электрического поля. Оценки, проведенные для ПК ниобата лития и кварца по литературным данным, показывают, что квадратичная добавка в них по крайней мерс на порядок меньше линейной по электрическому полю добавки к скорости ОАВ. В ЦСК скорость ОАВ квадратично зависит от электрического поля. Обсуждены механизмы нелинейности в этих кристаллах, приводящие к такой зависимости скорости ОАВ. Отмечено, что упруго- и электроакустический эффекты

позволяют определить ряд сметанных коэффициентов в кристалле, характеризующих его нелинейные свойства. Получены аналитические выражения, связывающие смешанные коэффициенты с соответствующими адиабатическими и изотермическими коэффициентами 3-го порядка. Проведены оценки и показано, что разница между величинами сметанных и соответствующими величинами адиабатических и изотермических коэффициентов 3-го порядка не превышает нескольких процентов.

3. Экспериментально исследованы электроакустический эффект в ПК ниобата лития и в ЦСК титаната стронция, а также упругоакустичсский эффект в кристаллах КДР и титаната стронция. Проведенные эксперименты позволили оценить коэффициенты пьезоэффекта 3-го порядка в ниобате лития, определить коэффициенты электрострикции 6-го ранга в титанате стронция, а также определить коэффициенты упругости 3-го порядка в кристаллах титаната стронция и дигидрофосфата калия (КДР).

4. Проведен анализ трехволнового взаимодействия ОАВ в ПК. Уточнено выражение для нелинейного акустического параметра Г в ПК. Установлено, что нелинейный акустический параметр зависит от геометрии взаимодействия акустических волн (направления распространения и поляризации взаимодействующих волн) и определяется коэффициентами упругости, пьезоэффекта, диэлектрической проницаемости 2-го и 3-го порядков, а также коэффициентами электрострикции. Показано, что основной вклад в нелинейный акустический параметр в ПК дает упругая нелинейность. Другие виды нелинейности п ПК (пьезоэлектрическая, электрострикцнонная, диэлектрическая) являются добавкой к упругой нелинейности. Для проверки результатов проведенного анализа были выполнены экспериментальные исследования трехволнового взаимодействия акустических волн в ПК ниобата лития. Экспериментальные результаты согласуются с проведенными в работе теоретическими расчетами.

5.Экспериментально исследовано влияние фазового перехода полупроводник-металл (ФППМ) в У02 на акустические свойства ПАВ и

акустоэлектронную нелинейность слоистой структуры и№>03 -У02. Установлено, что поведение линейных характеристик ПАВ (поглощения и скорости) в такой системе хорошо описывается в рамках концентрационного механизма акустоэлектронных взаимодействий. Обнаружено увеличение акустоэлектронной нелинейности в области температур, соответствующей переходу пленки У02 в металлическое состояние, которое не может быть объяснено в рамках концентрационного механизма. Анализ особенностей ФППМ в тонких пленках позволил сделать вывод: увеличение акустоэлектронной нелинейности в области температур Т = Тпер объясняется

нелинейностью вольт-амперной характеристики границ раздела кластеров полупроводниковой и металлической фаз, которые сосуществуют в процессе перехода.

6.Предложена и продемонстрирована новая экспериментальная методика исследования анизотропии поверхности Ферми в металлах, основанная на измерении квантовых осцилляций акустоэлектрического тока в квантующем магнитном поле в слоистой структуре пьезоэлектрик - исследуемый металл. Показано, что по сравнению с традиционными акустическими методами предложенная методика изучения ПФ имеет ряд преимуществ: для исследования анизотропии ПФ требуются образцы сравнительно небольших размеров без их дополнительной обработки. Кроме того, эта методика позволяет оценить вклад различных групп носителей заряда (электронов и дырок) в поглощение акустических волн.

7.Впервые экспериментально исследованы ранее теоретически цредсказанпые особенности акустических свойств металла, находящегося вблизи ЭТП, вызываемого сильной (до 0,3%) анизотропной деформацией. При температуре Т=4,2К в сплаве висмут-сурьма обнаружено аномальное уменьшение амплитуды основной частоты и увеличение амплитуды второй гармоники ОАВ в области деформаций, соответствующих ЭТП. Проведен анализ трансформации спектра монохроматической ОАВ при ее распространении в металле, находящемся вблизи ЭТП. По результатам

экспериментов рассчитаны зависимости акустического параметра нелинейности и коэффициента поглощения ОАВ от величины деформации. Показано, что экспериментально определенные в работе параметры ОАВ в области Э'ГП находятся в хорошем согласии с теоретически предсказанными.

8.Впервые экспериментально исследованы акустические свойства копдо-соедннсння СеА13 и проведено их сравнение с аналогичными свойствами соединения' 1лА13 (нормального металла) - изоморфного немагнитного гомолога СсА13 в диапазоне температур Т=4,2-80 К. Сравнение температурных зависимостей упругих свойств соединений СеА13 и ЬаА13 дало наглядное представление о влиянии образования тяжелых фермионов на ЭФВ в коттдо-соединениях. В области Т<10 К, в СеА13 (в отличие от ЬаА13) обнаружено увеличение поглощения продольного звука, обусловленное усилением термоупругого механизма поглощения ОАВ, связанного с образованием вблизи уровня Ферми многочастичного резонанса Абрикосова-Сула плотности электронных состояний при Т—> Тк. В отличие от продольных волн зависимости коэффициентов поглощения сдвиговых волн не имеют особенностей ;; типичны для нормальных (не Кондо) металлов. Экспериментальные результаты согласуются с имеющимися теоретическими представлениями.

9. Впервые исследованы нелинейные акустические свойства копдо-соединения СеА13 в интервале температур 4.2 - 80К, при которых в нем происходит образование системы тяжелых фермионов. В области температур Т<10 К, когда ширима теплового размытия фермиевского распределения носителей заряда становится сравнимой с шириной резонанса Абрикосова -Сула обнаружено аномальное поведение нелинейных упругих свойств кондо-соединеиия СеА^, связанное с существенным увеличением числа тяжелых фермионов и их вклада в ЭФВ при Т—>Тк.

10. Проведены комплексные экспериментальные исследовании как линейных, так и нелинейных упругих свойств ВТСП-керамики УВа2Си307_х в интервале температур 4.2-300К. Установлено наличие сильного вклада

свободных фермиевских носителей в изменение скорости ОАВ даже при Т«Тс, а также существенной анизотропии поверхности Ферми таких носителей. При Т=Тс обнаружены и исследованы особенности в поведении линейных упругих свойств ВТСП-керамики (скачок скорости продольной ОАВ и скачок первой производной по температуре скорости сдвиговой ОАВ). Установлено, что эти особенности удовлетворительно описываются термодинамическими соотношениями для классических сверхпроводников.

11.Впервые исследованы нелинейные упругие свойства и измерены все компоненты тензора коэффициентов упругости 3-го порядка:Сш,Си2 и С123 в ВТСП-керамике YBa2Cu307_x и их температурная зависимость в интервале температур 77-ЗООК. Обнаружено их значительное изменение в области перехода ' в сверхпроводящее состояние: коэффициенты См2 и С)23 вблизи температуры Тс обращаются в ноль и затем меняют знак, а коэффициент Сш увеличивается по абсолютной величине. На основании проведенных акустических измерений рассчитана температурная зависимость параметра Грюнайзена в ВТСП-керамике, величина которого находится в хорошем согласии с аналогичными значениями, полученными другими авторами на основе термодинамических расчетов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Бузин И.М., Иванов И.В., Коробов А.И., Левцов В.И. Диэлектрическая нелинейность монокристаллов титаната стронция в окрестности фазового перехода при 110° К. Известия АН СССР, серия физическая. 1971. XXXV. №9, с. 1865-1867.

2. Коробов А.И., Лямов В.Е. К вопросу о нелинейных коэффициентах, определяющих взаимодействие при свертке акустических сигналов. Труды VIII Всесоюзной акустической конференции. Москва, 1973.с.95-98.

3. Коробов А.И. Об измерении нелинейных пьезоэлектрических коэффициентов и модулей упругости 3 порядка в кристаллах. Труды VIII Всесоюзного совещания по квантовой акустике и акустоэлектронике. Казань, 1974. с.92-93.

4. Коробов А.И., Лямов В.Е. Упругие волны малой и конечной амплитуды в пьезоэлектрических кристаллах., подвергнутых внешним статическим воздействиям. VI Международный симпозиум по нелинейной акустике. Тезисы докладов (дополнение), 1975, с. 108-115.

5. Коробов А.И., Лямов В.Е. Нелинейные пьезоэлектрические коэффициенты ниобата лития. ФТТ. 1975, т.17. Л«5. с.1448-1450.

(5. Булпп И.М., Коробов А.И., Рукпн Е.И., Стародуб А.Е. Использование стандартных измерителен перемещений с цифровым отсчетом для автоматизации измерительных линий СВЧ-диапазопа. ПТЭ. 1976, №6. с. ¡93-194.

7. Бражкин Ю.А., Коробов А.И., Краснльников В.А., Лямов В.Е. Встречное взаимодействие упругих волн в ниобате лития. ФТТ. 1976, т.18, №6.

с.1746-1749.

8. Коробов А.И., Прохоров В.М., Сердобольская О.Ю., Хегедуш П. Модули упругости третьего порядка в кристалле КДР. Кристаллография.

1978, т.23, „\"3. с.566-569. У. Бражкин Ю.А., Коробов А.И., Лямов В.Е. Акустические течения в ртугн Письма в ЖТФ. 1978, т.4. в. ¡5. с.909-912.

10. Бражкин 1С).Л., Коробов А.II., Лямов В.Е. Влияние электрических шлей на электромеханические свойства титаната стронция. ФТТ. 1981, т.23, М5. с. 1545-1548.

11. Бражкпн ГО.А., Буга С.Г., Коробов А.И. Модуляционный метод измерения скорости акустических воли в твердых телах. Материалы XI Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. Ч.П.Душанбе. 1981. с.235-236.

12. Бражкин Ю.А., Коробов А.И. Колффнцпенты нелинейной электрострикцип титаната стронция. Материалы XI Всесоюзной конференции по акустоилекфоннке и квантовой акустике. Ч.П, Душанбе, 1981,с.201.

13. Бражки а Ю.А., Буга С.Г., Коробов А.И. Установка для измерения скорости акустических волн в твердых телах. ПТЭ. 1982, №6. с.158-160.

14. Бражкин Ю.А., Коробов А.И. Электрострикционные коэффициенты титаната стронция. Материалы XII Всесоюзной конференции по акустоэлектроникс и квантовой акустике. Ч.И. г.Саратов. 1983, с.358-359.

15. Буга С.Г., Зарембо Л.К., Коробов А.И. Акустоэлектронное взаимодействие в слоистой структуре пьезодиэлектрик-полуметалл. Материалы XII Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. 4.1. г.Саратов. 1983.

16. Буга С.Г., Зарембо Л.К., Коробов А.И. Изменение спектра акустических волн в металлах вблизи точки электронно-топологического перехода. Доклады X Всесоюзной акустической конференции. М.,1983. Секция В. с.24-27.

17. Буга С.Г., Зарембо Л.К., Кульбачинский В.А., Коробов А.И., Ржевский В.В. Акустическая нелинейность в сплаве Bi-Sb вблизи электронно-топологического перехода. ФТТ. 1984, т.26, №1. с.293-295.

18. Воронов Б.Б., Буга С.Г., Коробов А.И. Методика и результаты экспериментального исследования акустоэлектрического тока в слоистой структуре LiNb03 - BiSb. Депонировано в ВИНИТИ 6532-85ю,1985, 25с.

19. Воронов Б.Б., Буга С.Г., Зарембо Л.К., Коробов А.И. Особенности акустических свойств сплава Bi-Sb в области электронно-топологического перехода. ФТТ. 1985, т.27. №8. с. 2291-2298.

20. Zarembo L.K., Korobov A.I., Voronov В.В. Qvantum oscillations of sound absoption in layered structure LiNb03 - BiSb.Proceedings of the International Symposium Surface Waves in Solids and Layered Structures. Novosibirsk, 1986. Vol.11, pp.366-369.

21. Буга С.Г., Воронов Б.Б., Зарембо Л.К., Коробов А.И. Исследование фазового перехода 2.5 рода под давлением в сплавах BiSb акустическими

методами. Тезисы докл. XI междун. конф. по выс. давл. МАРИВД. Киев, 1987. т. 1, с.236-238.

22. Воронов Б.Б., Кокшайский И.Н., Коробов А.И. Нелинейные акустические свойства кондо-системы СеА!3 при низких температурах. Препринт физического факультета МГУ. ,\°40/1987. 5 с.

23. Воронов Б.В., Коробов А.И., Мощалков В.В. Особенности нелинейных акустических свойств копдо- системы СеА13 при низких температурах. Письма в ЖЭТФ. 1988, т.47, .\»4.с.345-348.

24. Воронов Б.Б., Коробов А.И., Кокшайский И.Н.Особенности поглощения звука в кондо-соединении СоАц при низких температурах.Тезисы докл. 25 Вссс. совещ. по физике низк. температур.ч.З. Ленинград, 1988.с.33-34.

25. Брандт Н.Б., Воронов Б.Б., Гиппус A.A., Зарембо Л.К., Коробов А.И., Мощалков В.В. Особенности акустических свойств кондо-системы СсА13 при низких температурах. ФНТ, 1988, т. 14. №6. с.639-643.

26. Воронов Б.Б, Коробов А.И. Акустоэлектрошюс взаимодействие в слоистой структуре LiNbOj - VO, при фазовом переходе

полупроводник-металл. ФТТ. 1988, г.30. М'7. е. 2240-2243.

27. Voronov В.В., Korobov АЛ., and Mosiichaikov V.V. Nonlinear acoustic properties of CeAL, Koudo latiice. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1988. vol. 76&77, pp.317-318.

28. Воронов Б.В., Кокшайский H.H., Коробов A.II. Автоматизированная установка дня акустических измерений. Препринт физического факультета МП' №43/' 1988. 5 с.

29. Voronov V.V., Korobov A.I. Moshchalkov V.V. Nonlinear acoustic properties of CeAl3 Kondo lattice. 6th International Conference on Cristal-Field-Effects and Heavv-Fermion Physics. Frankfurt, 1988, p.B-79.

30. Воронов Б.Б., Коробов А.И. АЭ взаимодействие в слоистой структуре LiNbO-, - V02 и его возможное использование в АЭ устройствах на

ПАВ. Докл. междун. конф. АЭ-89, Варна, 1989. т.2. с.312-314.

31. Воронов Б.Б., Коробов А.И., Мощалков В.В. Особенности поведения нелинейных акустических свойств сверхпроводящей керамики YBa2Cu307_x. Препринт физического факультета МГУ. №40/1989. 4 с.

32. Воронов Б. Б., Коробов А.И. Нелинейные акустические свойства сверхпроводящей керамики YBaCuO. Докл. 26 Всес. совещ. по физике низк. темп. Донецк, 1990, Секция С. с.120-121.

33. Воронов Б.Б., Коробов А.И., Мощалков В.В. Экспериментальное исследование линейных и нелинейных упругих свойств керамики YBa2Cu307_x- Сверхпроводимость: физика, химия, техника.- 1990, т.З, №12, с. 2733-2744.

34. Воронов Б. Б., Коробов А.И., Кокшайский И.Н. Применение микро-ЭВМ и системы КАМАК для автоматизации акустических измерений. Сборник "Современные технологии в автоматизированных системах научных исследований, обучения и управления" М. МГУ. 1990, с. 142-151.

35. Воронов Б. Б., Коробов А.И. Термодинамический анализ поведения скорости звука в соединении YBaCuO вблизи Тс. ФНТ, 1991, т. 17, №1112, с.1573—1576.

36. Buga S.G., Korobov A.I., Voronov В.В. Acoustoeleetric current quantum oscillations in LiNb03 -BiSb layered structure - Solid State Communications. - 1991, vol. 77, №11, pp.879-883.

37. Воронов Б. Б., Коробов А.И. Особенности поведения коэффициентов упругости YBaCuO при Т «TD .- ФНТ.1991, т.17, №11-12 с.1570-1573.

38. Воронов Б. Б., Коробов А.И. Термодинамический анализ поведения скорости звука в соединении YBaCuO вблизи Тс. Доклады на III Всесоюзном совещании по ВТСП. Харьков. 1991, т.З. с.85-86.

39. Воронов Б. Б., Коробов А.И. Особенности поведения коэффициентов упругости YBaCuO при Т « Тп. Доклады на III Всесоюзном совещании по ВТСП. Харьков. 1991, т.З. с.83-84.

40. Воронов Б. Б., Коробов А.И., Кокшайский И.Н. Применение микро-ЭВМ и системы КАМАК для автоматизации акустических измерений. ПТЭ, 1991, №4, с.96-99.

41. Воронов Б. В., Коробов А.И:, Рудепко О.В. Нелинейные акустические волны в средах с поглощением л дисперсией. УФН, 1992, т. 162. .\г99.

с. 159-176.

42. Алиев Ф.Г. Воронов Б. Б., Коробов А.И. Прядун В.В. Особенности упругих и тепловых свойств в системе URu2Si2. Тезисы докладов 26 Совещания по ФНТ. Казань. 1992. ч.2, с. Э4.

43. Коробов А.П., Одппа Н.И., Воронов Б. В., Кокшайский И.Н. Термоволновой дефектоскоп для неразрушающего контроля твердых тел. Дефектоскопия, 1993, №8, с.85-90.

44. Korobov A.I., Voronov В.В., The Influence of External Effects on the Electron-Phonon Interaction in Metals and Compounds, Proc. 1994 IEEE Ultrason. Symp., Cannes. 1994. pp. 829-832.

45. Коробов А.П., Воронов Б.В., Кокшайский И.Н. Электроп-фотюипос взаимодействие в металлах и соединениях ири внешних воздействиях. Вестник Московского университета, серия 3, физика, астрономия, 1994, т. 35, а»6, с.30- 42.

46. Коробов А.И., Одипа Н.И., Кокшайский И.Н. Импульсный фотоакустичсский метод определения коэффициента температуропроводности. ПТЭ, 1994, №3, с. 187-192.

47.Brazhkin Ун. A., Korobov А.Т., Serdobolskaja O.Yu., Straubc U. The temperature dependence of the nonlinear piezoelectric coefficient e345 of KI)P, Acta Phys. SIov. 1990, vol.40, №1, pp. 64-68.

48. Коробов A.II., Асаинои А.Ф., Воронов Б.Б., Кокшайский И.Н. Автоматизированная ультразвуковая установка для исследования свойств твердых тел и конструкционных материалов. Тел. конф. "Неразрушающнй контроль в науке и индустрии-94", Москва, 1994, с.46-49.

49. Коробов А.И., Асаинов А.Ф., Воронов Б.Б., Кокшайский И.Н. Автоматизированная установка для измерения фазы, скорости и амплитуды ультразвуковых волн в твердых телах. Измерительная техника, 1995, №9, с.60-62.

50. Коробов А. И. КАМАК ультразвуковая установка для исследования твердых тел. ПТЭ, 1995, №3. с. 212-213.

51. Коробов А.И., Одина Н.И., Кокшайский И.Н., Жданова Н.В. Автоматизированная установка для измерения температуропроводности металлов методом тепловых волн. Измерительная техника, 1996, №4, с.48-51.

52. Коробов А.И, Бражкин Ю.А., Электроакустический эффект в

центросимметрмчиых кристаллах. ФТТ, 1996, т.38, №1, с. 63-75.

53. Коробов А.И., Воронов Б. Б. Коэффициенты упругости третьего порядка кристалла титаната стронция. ФТТ, 1996, т.38, Ne7, с.2159-2163.

Список сокращений.

1. ВТСП- высокотемпературная сверхпроводимость.

2. КДР- Калия дигндрофосфат.

3. КС- Кондо соединение.

4. ОАВ- объемные акустические волны.

5. ПАВ- поверхностные акустические волны.

6. ПК- пьезоэлектрический кристалл.

7. ПФ- поверхность Ферми.

8. ФППМ- фазовый переход иолупроводпик-металл.

9. ЦСК- центросимметричный кристалл.

10. ЭТП- электронно-топологический переход.

11. ЭФВ- электрон-фононное взаимодействие.

Приложение.

Таблица 1. Значения пьезоэлектрических коэффициентов 3-го порядка в ниобате лития при Т=293К в К / мг.

еш е145 е2)( е212 е222

-19.9±9 9+6 34±10 0±2 16.6

е311 е314 сззз е344 еМ6

21±5 26112 -19.5±5 -5±2 -3+2

Таблица 2. Коэффициенты упругости 3-го порядка кристалла КДР при Т=293К в 10й Н / м2.

'1 * 1 Сц2 ^113 ^123 с133 ^144 С (66 С 333 С'!) С456

-5.38 ±0.47 -2.91 ±0.08 -2.59 ±0.12 -2.58 ±0.09 10.67 ±0.03 -0.08 ±0.02 -0.35 ±0.03 -0.30 ±0.02 -9.12 ±0.08 -0.27 ±0.02 -0.19 ±0.01 0.08 ±0.02

Таблица 3. Значения КУТП в кристалле титаната стронция при Т=293К в 10" Н/м2.

Коэффициент С,„ с„2 \ С,:, 1 сш _ _____ 1 ______ с,:

Величина 42.7 + 2.5 | - 4.4 ± 1 6 0.7 т 3.4 6.4 ± 2.0 - 4.3 ± 1.0 - 1.2 ± 1 0

! С||ЫЧг \ 0.03 | 0.04 С. 05 0.02 0.01 0

¡АСцЩг1 - оценка модуля разности между адиабатическими КУТП и соответствующими смешанными С„ы , измеренными в работе.

Таблица 4. Значения коэффициентов тензора злектрострикции 6-го ранга в кристалле титаната стропция при Т=293К в Ю 'Ф/'м.

(ш f Н2 г Гга Иш

7.5 ± 3.0 -0.6 ± 0.3 0.20 ± 0.05 -0.74 + 0.25 0.4 ± 0.2

355 Гц.) Гд24 ^ 456

0.42 ± 0.1 - 2.3 ± 1.7 -0.26 + 0.20