Ян-теллеровские полярные центры и изотопический эффект в медь-кислородных ВТСП тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

-ч Л 1

о

ск о^У

- 9 ЮМ «47

Панов Юрий Демьянович

Ян-теллеровские полярные центры и изотопический эффект в медь-кислородных ВТСП.

01.04.07 — Физика твердого тела

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Екатеринбург —1997

Работа выполнена в Уральском государственном университете на кафедре теоретической физики

Научный руководитель — доктор физико-математических наук,

профессор A.C. Москвин.

Официальные оппоненты — доктор физико-математических наук,

профессор А.Е. Никифоров.

заседании диссертационного совета К 063.78.04 по присувдению ученой степени кандидата физико-математических наук в Уральском государственном университете (620083, г.Екатеринбург, К-83, пр.Ленина 51, комн.248).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета.

Автореферат разослан « ^ » ^^^ 1997г.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, В.Я. Митрофанов.

Ведущее учреждение

Уральский государственный технический университет (УГТУ-УПИ).

Защита состоится« ¿4 » и-^-и^. 1997г. в ^ часов на

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Медь-кислородные высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) обладают целым рядом необычных свойств, обусловленных сложным взаимодействием электронных, спиновых и решеточных степеней свободы и существенно отличающих их от обычных металлических сверхпроводников. Несмотря на интенсивные усилия исследователей, однозначная теоретическая интерпретация ряда физических явлений и самого механизма сверхпроводимости до сих пор не найдена. К числу уникальных свойств ВТСП относится наличие сильных корреляций между структурными и сверхпроводящими свойствами; существование и принципиальная роль локальных структурных и зарядовых неоднородностей; сильная поляризуемость и наличие сильных электронных корреляций; необычный и многосторонний характер изотопического эффекта (ИЭ), которому отводится особая роль в теории сверхпроводимости. В связи с этим представляется актуальным развитие теоретических подходов, в которых предполагается детальный кван-тово-химический учет конкретного кристаллического и электронного строения сверхпроводящих купратов, включая определяющую роль вибронных взаимодействий и локальных межэлектронных корреляций. Именно этим вопросам посвящена данная диссертация.

Целыо работы является анализ вибронных взаимодействий в медь-кислородных ВТСП, разработка модельных подходов к учету локальных межэлектронных корреляций и построение модельной теории ИЭ в ВТСП.

Научная новизна и практическая значимость:

- впервые, с учетом квантово-химических расчетов электронной структуры, рассмотрены вибронные взаимодействия в двухдырочном Си045~-кластере, являющемся основным элементом кристаллической и электронной структуры медь-кислородных ВТСП;

- исследовано влияние эффектов спин-орбитального взаимодействия и внешнего магнитного поля на основные характеристики ЯТ-центра и некоторые экспериментальные проявления этих эффектов в явлениях магнитострикции и теплового расширения;

- развит формализм нового вариационного метода учета локальных электронных корреляций - модели подвижных электронных оболочек, и рассмотрены возможности ее применения к описанию локальных электронных свойств, корреляционной перенормировке вибронных взаимо-

действий и вопросу о локальном спаривании;

- на основе вибронной модели Си045"-кластера развит новый ян-теллеровский (ЯТ-) механизм ИЭ в ВТСП; предложены различные варианты псрколяционного механизма ИЭ.

На защиту выносятся:

1. Результаты анализа псевдоэффекга Яна-Теллера (ЯТ) в квадратном СиО-гкластере (группа симметрии Б411) для 'А^-, 'Е,- и 3Еи-термов двухчастичных конфигураций.

2. Результаты анализа туннельного расщепления основного состояния Си045~-кластера в условиях сильного псевдоэффекта ЯТ и возможность его эффективного учета в рамках базиса исходных электронных состояний с помощью обобщенных факторов вибронной реду кции.

3. Результаты исследования влияния спин-орбитального взаимодействия и внешнего магнитного поля на адиабатический потенциал (АП) и основное состояние системы.

4. Результаты учета локальных межэлектронных корреляций в модели подвижных электронных оболочек; выражение функционала полной энергии для «^-конфигурации на смещенных слейтеровских орбиталях.

5. Качественное объяснение и количественный расчет ИЭ в медь-кислородных ВТСП на основе ЯТ-механизма ИЭ; основные представления о перколяционной модели ИЭ.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на XXVII Амперовском конгрессе (Казань, 21-28 августа 1994г.), Международной конференции по магнетизму (Польша, Варшава, 22-26 августа 1994г.), традиционной теоретической школе «Коуровка-96» (Ижевск, 1996г.), 5-й Международной конференции по материалам и механизмам сверхпроводимости высокотемпературных сверхпроводников (Китай, Пекин, 28 февраля - 4 марта 1997г.) и опубликованы в 7 работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав с выводами к каждой главе, заключения и изложена на страницах машинописного текста, включая 41 рисунок, 8 таблиц и список литературы, содержащий 138 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются основные направления и цели работы, определяется структура диссертационной работы.

В первой главе рассмотрено вибронное взаимодействие в полярном CuC>45~-кластере (группа симметрии D^). Электронный базис состоит из волновых функций двухчастичных термов 1 A!g, 'Eu и 3Iv, активными в псевдоэффекге ЯТ являются чисто кислородные моды симметрии aig, big, 1ьк и смешанная медь-кислородная мода симметрии еи. Схематически фрагмент структуры затравочного электронного спектра Си045 -центра представлена на рис. 1а. Наличие квазивырождения 1 Aig- и ''3EU-термов порождает необычные физические свойства центра, в том числе его сильную поляризуемость и низкий порог для реакции диспропор-ционирования: 2 CuO/~ -> [CuO/'Jrr + [CuCVln-, с образованием в исходной антиферромагнитной матрице из кластеров СиО/*- зародышей новой фазы полярных ЯТ-ценгров дырочного ([Са045 ]я) и электронного ([Си047"]л) типа [1]. При этом в модели полярных ЯТ-центров предполагается, что электронные центры отличаются от дырочных наличием двух спаренных в полностью заполненной молекулярной оболочке электронов ('S-состоянис). Механизмом спаривания является поляризационное взаимодействие с вибронной оболочкой и межэлектронные корреляции; энергия связи локальной пары имеет порядок ЯТ-энергии стабилизации дырочного ЯТ-центра. Фаза полярных центров может рассматриваться, как решетка дырочных ЯТ-центров с движущимися по ней локальными бозонами с зарядом ~2е, и минимальной моделью, описывающей коллективные свойства такой системы, является модель квантового решеточного бозе-газа.

Рис.1 Схематический вид энергетического спектра СиО^-центра: а) исходный электронный спектр; б) сильный псевдоэффект ЯТ без учета спин-орбитального взаимодействия (на вставке показаны искажения С11О4-кластера, соответствующие различным минимумам АП);в) туннельное расщепление основного состояния в ситуации сильного псевдоэффекта ЯТ (на вставке показана структура туннельных уровней энергии).

Полный гамильтониан СиОгцентра включает в себя кинетическую энергию ядер TQ, упругую энергию Ug, электронный оператор 1'е!.

вибронное взаимодействие Vvib, спин-орбитальное взаимодействие Ую и взаимодействие с магнитным шлем Кеет:

H = vel+fQ + l;Q+Vnh+vso + Vzeem.

В отсутствии спин-орбитального взаимодействия и внешнего магнитного поля синглетные и триплетные состояния не смешиваются, поэтому сначала в работе рассмотрен псевдоэффект ЯТ для синглегных состояний. С помощью метода Опика-Прайса [2] проанализирован вид АП и показано, что в зависимости от исходных параметров (величины начального электронного расщепления Д = -Ади + ДЕ и энергий ЯТ-стабилизации E'JT для активных мод) для основного состояния системы могут реализоваться следующие ситуации:

а) NJT - ситуация слабого псевдоэффекта ЯТ с отсутствием низкосимметричных искажений СиСХгКластера. Электронная часть волновой функции в минимуме нижнего листа АП представлена только состоянием 1 Aig-тсрма. Вибронное взаимодействие с вышележащим 1 Еи-тср\юм приводит к смягчению Сц-моды.

б) JTn - ситуация слабого псевдоэффекта ЯТ, подобная E-bi -b;-задаче. Два минимума нижнего листа АП соответствуют ромбическим искажениям Си04-кластера симметрии b)g или big (деформация виде ромба или в виде прямоугольника, локальная группа симметрии D2h) с возникновением квадрупольного момента. Симметрия ромбического искажения а соответствует симметрии той моды, у которой больше энергия ЯТ-стабилизации (в дальнейшем - «сильная» ромбическая мода). Электронная часть волновой функции в минимумах нижнего листа АП содержит состояния только 'Еи-терма. Вибронное взаимодействие с вышележащим 1 Aig-термом приводит к смягчению Си-моды.

в) PJT„ - ситуация сильного псевдоэффекта ЯТ. На нижнем листе АП существуют четыре энергетически эквивалентных минимума, каждый из которых характеризует смешанную ромбическую (а принимает значения big или b^g) и дипольную (симметрии Си) деформацию Си04-кластера в ввде искаженного ромба или трапеции с локальной группой симметрии C2v, характеризующуюся отличным от нуля значением ди-польного и квадрупольного момента на центре. Электронная часть волновой функции в минимумах нижнего листа АП является линейной

Рис.2 Области значений исходных параметров задачи, соответствующие различным типам решения (см. текст).

а а = - А + 4 Е"л -2 Ел Ъ=А + \ЕЛ-1ЕЛ

комбинацией состояний термов 1 А)8 и 'Еи с коэффициентами, зависящими от соотношения исходных параметров.

Для каждого типа решений найдены значения энергий, величины искажений и вид электронно-колебательных волновых функций в минимумах АП, выражения для перенормированных частот локальных мод колебаний. Определены условия для определенного типа решения (ШТ, ГГ, РТГ) или их суперпозиции (ШТ+ГГ). В пространстве параметров задачи области с различными типами решений разделяют плоскости

-А + 4 Ел -2 Ел = 0 и Д + 4 Ел -2 Еал - 0; схематически они изображены на рис.2. Рассмотрены также верхние листы АП.

В случаях ШТ и ЛГСТ степень вырождения основного состояния совпадает с количеством минимумов АП. При сильном псевдоэффекте ЯТ (Р1Га) 4-кратное вырождение основного состояния снимается при учете туннелирования между четырьмя эквивалентными искаженными конфигурациями. Это соответствует совместному движению электронной и ядерной плотности и описывается вибронной волновой функцией, немультипликативной по электронным и ядерным координатам. Определен спектр, симметрия и вид туннельных состояний. Нижними по энергии являются состояния симметрии А^ (синглет) и Ец (дублет); всегда выше по энергии располагается синглет, симметрия которого определяется симметрией «сильной» ромбической моды. Схематически туннельный спектр представлен на рис. 1в.

Одинаковые трансформационные свойства низколежащих туннельных и исходных электронных состояний дают возможность ввести обобщенные факторы вибронной редукции, которые позволяют эффективно учитывать вибронную структуру основного состояния в рамках чисто электронного базиса. Обобщенные факторы вибронной редукции связывают приведенный матричный элемент электронного оператора на

вибронных волновых функциях с приведенными матричными элемен- I тами этого оператора на электронных состояниях. Получено общее выражение и исследованы свойства этих величин, рассчитаны их численные значения для данной задачи.

Далее в работе рассмотрен особый случай вырождения ромбических мод, приводящий к существованию эквипотенциального желоба на нижнем листе АП с характерным псевдовращательным двукратно вырожденным энергетическим спектром. Получены выражения для волновых функций и энергий системы в этом случае.

Для изолированного 3Ец-терма вибронное взаимодействие приводит к хорошо известной Е-ЬгЬг-задаче; в отсутствии спин-орбитального взаимодействия и внешнего магнитного поля вибронные состояния 3Еи-терма остаются трехкратно вырождены по проекции полного спина М.

Спин-орбитальное взаимодействие частично снимает вырождение для 3Еи-терма, поскольку с его помощью триплетные состояния с М=0 взаимодействуют с синглетным 'Ец-термом. В приближении удаленного 'А^-терма рассмотрено совместное влияние спин-орбитального и виб-ронного взаимодействия на состояния 3Еи-терма с М= 0 и 1 Е„-терма. получены выражения для АП и волновых функций. Смешивание три-плетных состояний с 1 А^-тсрмом учтено по теории возмущений. При учете туннельной структуры основного состояния важно отметить, что триплетные состояния смешиваются только с туннельными состояниями Ец-симметрии. В работе исследованы также особые случаи, возникающие при равенстве вибронных констант для состояний !Еи- и ^Еи-терма, и возможное усложнение формы АП при их различии.

Оператор взаимодействия с внешним магнитным полем имеет ненулевые матричные элементы только для триплетных состояний. В случае изолированного 3Ец-терма найден вид АП и волновые функции. За счет спин-орбитального взаимодействия в присутствии поперечного магнитного поля в основном состоянии ЯТ-центра могут присутствовать волновые функции 3Еи-терма с отличными от нуля проекциями полного спина.

Эти результаты прекрасно согласуются с экспериментально наблюдаемым поведением изолированного СиО^ -центра. В [3] при низких температурах наблюдалась аномально слабая температурная зависимость скорости релаксации, что свидетельствует о наличии безспиновой мультиплетной структуры основного состояния; был обнаружен также существенный спиновый вклад, свидетельствующий о внутреннем синг-

лет-триплетном спин-орбнтальном смешивании.

Сложный вид АП может способствовать образованию метастабиль-ных состояний; с учетом этого, сильная неоднородность внутри зародышей фазы полярных центров может приводить к образованию в них упругонапряженных неравновесных состояний и различным аномалиям, связанным с резонансным изменением метастабильного состояния. В работе рассмотрены проявления аномальных упругих и магнитоэлектрических свойств системы полярных ЯТ-центров.

Во второй главе развит формализм модели подвижных электронных оболочек - прямого вариационного метода учета межэлектрониых корреляций, в котором в качестве параметров минимизации выступают координаты центра одночастичных состояний, составляющих многочастичную орбиталь. Проблема учета электронных корреляций является фундаментальной проблемой физики твердого тела: применительно к купратам ее особая актуальность вызвана тем. что эти соединения характеризуются сильной поляризуемостью, сильными электронными корреляциями, способностью к зарядовому упорядочению и принципиальной ролью локальных зарядовых неоднородностей. Модель подвижных электронных оболочек предполагает описание в рамках ограниченного базиса тех корреляционных эффектов, которые в рамках обычного хартри-фоковского подхода требуют учета очень большого числа конфигураций. Особенностью модели является наглядный смысл вариационного параметра, что позволяет учитывать соображения симметрии для более эффективного построения пробной волновой функции.

В работе рассмотрена задача минимизации двухчастичного функционала полной энергии = (^¡//¡Т) с центральным кулоновским потенциалом, где

^{гу^^-Ч,) = л {ф(г, - <7,) ф(Л - 7г) + ф(>1 ~ <ь) ~ й)} ■ В качестве одночастичных состояний взяты слейтеровсие орбитали .V-типа: <р = N г ехр(-У.г). Эффективный заряд 7. является дополнительным вариационным параметром. Можно показать, что минимум К[| достигается при Ц} = - Г]2 = ц : с учетом сферической симметрии задачи

£{4} = Для произвольного значения к получены аналитические

выражения Е{ц,7.) (рис.3). Показано, что для А' = 0 ненулевые смещения электронных оболочек имеют место при /Г>/Г0-3/16 (/,, - заряд потенциала); глобальный минимум функционала достигается при <7 = 0 и

Рис.3 Зависимость функ- 10 ционала полной энергии

Е\Ч'Ат\п) величины го смещения электронных >; _•) о оболочек <7 для ра шич- ©

ных ф/(г). Величина ° ~2 0 соответствует глобальному минимуму функциона- о ла полной энергии.

Z = Zo-5/16, что согласу ется с известньш результатом из теории атома Не. Для А" ^ 0 ненулевые смещения электронных оболочек имеют место при любых значениях 2. Получены численные значения экстремальных параметров при различных к.

В модели подвижных электронных оболочек только из симметрии волновой функции и потенциала можно определить «легкие» направления ц , которые соответствуют минимуму функционала Например, в сферически симметричном потенциале для рг-функции это будет ось г, для с{х2-у2 - оси хиу, и т.д. В случае ^--функции «легкое» направление ц не фиксировано, т.е. возникает вариационное вырождение - непрерывный континуум эквивалентных минимумов в ц -пространстве. Его учет осуществляется в методе динамических смещений электронных оболочек, который предполагает минимизацию функционала £{¥}, построенного на функциях вида

где интегрирование ведется по континууму эквивалентных минимумов.

Далее в работе рассмотрено обобщение стандартного МО-ЛКЛО метода, которое предполагает включение в вариационную процедуру для кластера вместо традиционного набора молекулярных орбиталей

(МО) типа Фг0г0 (^-Я) " симметризованных комбинаций атомных функций, центрированных в точках равновесных положений ядер =0), нового набора смещенных МО типа

.0 1.0 2.0 3.0

д, а.и.

Го?о(я,,7Гу) = 7'(рГоУй(р.о)

Фг0

где qVy - симметрированная координата смещения атомных оболочек в

кластере, а Т - оператор симметрированного смешения. Это является естественным обобщением модели смещенных электронных оболочек на многоатомный кластер и позволяет учитывать дополнительные мульти-поль-мультипольные взаимодействия в рамках ограниченного набора состояний. Такой подход позволяет рассмотреть корреляционный аналог эффекта Яна-Теллера.

Рассмотрено возможное применение модели подвижных электронных оболочек к вопросу о локальном спаривании, особенно актуальном для купратов, корреляционном вкладе в электрическую и .магнитную восприимчивость, корреляционной перенормировке ЯТ-взаимодействий.

В третьей главе рассмотрены особенности ИЭ в сверхпроводящих купратах, возможность его описания в рамках модели полярных ЯТ-центров и различные варианты перколяционного механизма ИЭ.

В купратах всегда измеряют парциальный показатель ИЭ. который определяется по формуле а, = -d In 7'„, / d In m,. где га, - масса замещаемого элемента.

Накопленный к настоящем} времени экспериментальный материал [4] демонстрирует отсутствие простой связи между Тс и а,. имеющей место в металлических сверхпроводниках, и позволяет предположить существование нескольких различных механизмов ИЭ в купратах. В качестве наиболее существенной особенности ИЭ в ВТСП можно выделить наименьшее значение показателя ИЭ для составов с максимальными Тс. Значения а, меняются в очень широких пределах, причем, если для а0 наблюдаются преимущественно положительные значения (до аномально больших а,1.3). то а, -,, может быть как положительным 'до 0.9), так и отрицательным (до -0.6). В одном соединении знаки а,, и ¿о, могут как совпадать (La: xSrxCuO0- так и различаться

YBa;Cu,06^ )■

В модели полярных ЯТ-центров один из возможных механизмов ИЭ ;вязан с зависимостью от масс ионов входящего в состав интеграла юреноса локального бозона / интеграла перекрывания вибронных вол-говых функций СиО/ -центра (y_h) и Си04 -центра (■/_.,)

[ известной из теории решеточного бозе-газа зависимости Tc-~t.

В частности это позволяет ввести понятие оптимизированных систем, для которых характерна аномально слабая связь зарядовых и структурных мод, и движение локального бозона не сопровождается изменением параметров АП ЯТ-центра. Такая ситуация соответствует максимуму Тс и нулевому показателю ИЭ.

Интеграл перекрывания вибронных функций ЯТ-центра с локальным бозоном и без него имеет общий ввд

и зависимость от масс ионов входит в Л' и у в виде сложной комбинации всех параметров АП ЯТ-центра. Вклад в а, от у всегда положителен и возрастает с увеличением различия АП ЯТ-центра с локальным бозоном и без него. Таким образом, для систем с сильной межмодовой связью следует ожидать более низких Тс и больших положительных значений а,. Вклад от Л^ может бьггь как положительным, так и небольшим отрицательным, и при подавлении вклада в а, от у, показатель ИЭ в целом может быть меньше нуля. Однако такая ситуация может в этой модели наблюдаться только при изотоп-замещении меди; причина этого в том, что тСи входит только в эффективную массу локальной ец-моды, а /но входит в эффективную массу всех локальных мод, и за счет этого при изотоп-замещении кислорода в данном механизме всегда будет присутствовать существенный положительный вклад оту.

Указанные особенности ИЭ хорошо согласуются с эксперименталь-

Рис.4 Зависимости для кислородного ао и медного oto, показателей ИЭ.

Точки соответствуют экспериментальным данным для различных ВТСП на основе YBa2Cu307:

схов • - Yi_xPrxBa2Cu307-í; ■ - YBaj-xLaxObCb-s; ♦ - YBa2Cu3-xZnx07^

▼ - Yo g-уРго гСауВагСизО^; (данные из обзора [4])

аСи в д - YBa2Cu3Ovs |5|

ными данными для соединений на основе YBa^CuiO- (рис.4) и La;CuO,.

Выше рассматривалась теория ИЭ в предположении фазовой однородности купрата. Вместе с тем, различные экспериментальные ({такты и теоретические исследования указывают на их существенную фазовую неоднородность на локальном уровне, с чем связано появление принципиально новых явлений, в частности - перколяционных эффектов. В связи с этим, в работе рассмотрены различные варианты перколяцион-ного механизма ИЭ. Наиболее ярко этот эффект проявляется в системах ЯВа:Си306,>; (R=rare earth). Из рис.5 (R=Y) видно, что зависимость Тс(х) имеет два «плато»: около 60К при 0.5 < „г <0.7 и около 90К при х> 0.8. В различных соединениях RBa;Cu;,C\ (6<х<7) на основе анализа спектров неупругого рассеяния нейтронов были выделены две фазы, одна из которых ответственна за сверхпроводимость в области 0.4 < л-<0.76 (данные для R=Er), и максимально представлена при л- ~ 0.6, а другая определяет сверхпроводящие свойства при .г >0.86. Причина их существования связывается с возможностью различных вариантов распределения кислорода в цепочках при изменении .г. Переход в сверхпроводящее состояние для каждой фазы имеет перколяцион-ную природу. Аналогичная ситуация усматривается и для YBa;Cu3(Vx на основе данных по изотопном)' замещению меди. Из рис.5 видно, что изотоп-замещение меди оказывает наиболее сильное влияние в перколяционных областях. где достаточно слабое воздействие

Рис.5 Иллюстрация двухфазовой структуры УВа:СизО'я, на основе данных по изотоп-замещению меди из работы [51

Верхний график качественно показывает вклад в Оси чисто ЯТ- и псрколя-ционного механизма. Нижний график показывает изменение Тс.

0.0

-0.1

-0.2

-0.3

-0.4

90 80 70 60 50 40

pure electronic mech^ism of lb •! *• p , * » ; percolation j oe _ i mechanism i * , ¡of IS ; • .....•

i ■ i I i i 3 _! |-------,! a - g S i 60K-PHASE i " Ol I--------- 1 • » » m » ' CS „ i ; 8.8 e ! : i i , I - • OOK-Mtsr r 1.

0.4

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 х in YBajCUjO,,.,

может привести к стабилизации какой-либо фазы; этот эффект проявляется тем сильнее, чем ближе основная фаза находится к перколяционно-му пределу. Напротив, в областях наибольшей стабильности фаз ИЭ вполне описывается в рамках ЯТ-механизма.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе:

1. Разработана последовательная теория эффекта Яна-Теллера в квадратном Си045-кластере для состояний двухчастичных термов 'А^, 'Ец и 3Еи. Для синглетных состояний исследован вид адиабатического потенциала и определены типы решений при всех возможных параметрах задачи. В случае сильного псевдоэффекта ЯТ получен спектр тун-нельно расщепления и вид вибронных состояний. Обобщено понятие факторов вибронной редукции, получено их общее выражение и численные значения.

2. Рассмотрено влияние спин-орбитального взаимодействия с три-плетными состояниями на вид адиабатического потенциала и основное состояние системы. Рассмотрено взаимодействие с внешним магнитным полем. Исследованы экспериментальные проявления ян-теллеровской природы Си045~-цснтра в магнитострикции и тепловом расширении. Введено представление о туннельных парамагнитных центрах.

3. Рассмотрена возможность учета локальных электронных корреляций в модели подвижных электронных оболочек. Показано, что функционал полной энергии ш^-конфигурации достигает минимума при ненулевых значениях вариационного параметра смещения электронных оболочек для состояний с нулевой плотностью в центре потенциала. Рассмотрены различные обобщения метода в виде динамических смещений и обобщенного метода МО-ЛКАО, а также возможность корреляционного аналога эффекта Яна-Теллера, корреляционного вклада в электрическую и магнитную восприимчивости и вклада в механизм локального спаривания.

4. Показана возможность качественного объяснения в рамках ЯТ-механизма основных особенностей изотоп-эффекта в ВТСП и его количественного моделирования. Предложен новый перколяционный механизм изотоп-эффекта, связанный с локальной фазовой неоднородностью ВТСП-систем.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Moskvin A.S., Ovchinnikov A.S., Panov Yu.D., Sidorov M.A. JahnTeller paramagnetic centres in copper oxides. Magnetic resonance and related phenomena. Extended abstracts of the XXVII Congress Ampere. Kazan, August 21-28, 1994, v.I, p.310-312.

2. Moskvin A.S., Ovchinnikov A.S., Panov Yu.D., Sidorov M. A. New type of paramagnetic Jahn-Teller centres in copper oxides. Int.Conf.of Magn. 1994. 22-26 August, Warsaw, Poland. Programme and Abstracts, p.287.

3. A.C. Москвин, И.Б. Крынецкий, Ю.Д. Панов. Неравновесное упруго-неоднородное состояние и аномалии теплового расширения в монокристаллах СиО. ФТТ 38, №9, 2698 (1996).

4. А.С. Москвин, И.Б. Крынецкий, Р. Шимчак. Ю.Д. Панов, С.В. Наумов, А. А. Самохвалов, Спиновые неравновесные состояния и туннельные парамагнитные центры в оксиде меди СиО. ФТТ 39, №3, 474(1997).

5. А.С. Москвин. Ю.Д. Паков. Ян-тедлеровские центры и аномальный изотопический эффект в медь-кислородных ВТСП. ЖЭТФ, 111, №2, 644-653 (1997).

3. A.S. Moskvin, A.S. Ovchinnikov, Yu.D. Panov, M.A, Sidorov. Polar Jahn-Teller Centres and Isotope Effect in Copper Oxide high-Tc-Superconductors. Abstracts book of 5th Int. Conf. Materials and Mechanisms of Superconductivity High-Temperature Superconductors. Feb.28-Mar.4, 1997, Beijing, China, p. 275.

. A.S. Moskvin, V.A.Korotaev, Yu.D.Panov, M.A.Sidorov. Non-rigid Shell Model and Correlational Mechanism of the Local Pairing. Abstracts book of 5,h Int. Conf. Materials and Mechanisms of Superconductivity High-Temperature Superconductors. Feb,28-Mar.4, 1997, Beijing. China, p. 183.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА.

1. A.C. Москвин, H.H. Лошкарева, Ю.П. Сухоруков, М.А. Сидоров, А. Самохвалов. Особенности электронной структуры оксида меди Ю. Зародыши фазы полярных конфигураций и оптическое поглоще-

нис в среднем ИК-диапазоне. ЖЭТФ. 105, 967 (1994).

2. И.Б. Берсукср. В.З. Полингер. Вибронные взаимодействия в молекулах и кристаллах. М,: Наука, 1983, 336с.

3. Y.Yoshinari, P.C.Hammel, J.A.Martindale, E.Moshopoulou, J.D.Thompson. Magnetic exitations of the doped-hole state in diamagnetic La2Cuo jLio 5О4. Phys. Rev. Lett. 77, 2069 (1996).

4. J.P.Franck. Experimental Studies of the Isotope Effect in High Temperature Superconductors. In: Physical properties of in High Temperature Superconductors IV, ed. by D.M.Ginsberg, World Scientific (1994), p. 189.

5. J.P.Franck, D.D.Lawrie. The copper isotope effect in oxygen-deficient YBa2Cu307 o ■ Journal of Superconductivity 8, 591-594 (1995).

Печать офсетная

Подписано в печ. 15. 05 Формат 60x84 1/16

Бумага офсетная. Объем 1,0 Тир. 100 Зак№20£

Екатеринбург, К-83, пр. Ленина, 51. Типолаборатория УрГУ.