Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование строения и динамики решетки систем с сильной корреляцией структурных , электронных и магнитных свойств методами рассеяния нейтронов (КОРРЕЛЯЦИИ)

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.7107

Проведение поисковых исследований и получение новых знаний с использованием возможностей международной кооперации

Этапы проекта

1
08.11.2005 - 08.12.2005
(1) Магнитная и кристаллическая структура GdMn2 изучена при давлениях до 4.4 GPa с помощью дифракции нейтронов и до 16 GPa с помощью синхротронного излучения. При нормальном давлении в GdMn2 реализуется ближний антиферромагнитный порядок с появлением ферромагнитной компоненты при низкой температуре. При увеличении давления магнитные моменты на атомах Mn сначала переходят из коллективизированного в индуцированное состояние, вблизи 1.5 GPa, и затем полностью исчезают. Такая трансформация приводит к подавлению ближнего антиферромагнитного порядка, продиктованного топологической фрустрацией Mn-подрешетки. (2) Детальные исследования спиновой динамики YbB12 выполнены с помощью неупругого рассеяния нейтронов на высококачественном монокристаллическом образце. В режиме Кондо-изолятора, реализуемом при низких температурах, в спектрах YbB12 обнаружена спиновая щель и в ней два узких пика со средними энергиями 14.5 и 20 мэВ. (3) Магнитные нанокластеры в пленках GdxSi1-x, х~0.14, с гигантским отрицательным магнетосопротивлением (ОМС), исследованы методом дифракции нейтронов. Получено экспериментальное подтверждение модели, связывающей появление ОМС с подавлением внешним магнитным полем антиферромагнитных корреляций между ферромагнитными нанокластерами с повышенным содержанием ионов Gd. Установлено, что размеры ферромагнитных нанокластеров составляют величину ~5Å при расстоянии между ионами Gd ~2Å и длине антиферромагнитных корреляций ~15Å. Полученные данные свидетельствуют о наличии в образце "капель" с ближними ферромагнитными корреляциями.
Результаты выполненных работ доложены на международных и российских конференциях, семинарах и школах. Полученная информация об атомных и магнитных структурах, спектрах элементарных, магнитных и решеточных, возбуждений имеет фундаментальный характер и ориентирована на развитие представлений в области физики конденсированного состояния.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
Исследованы кристаллические структуры и фазовые превращения межузельного водорода в твердых растворах водорода на основе кубической фазы Лавеса ZrV2. Исследованы структурные и магнитные превращения в редкоземельных гидридах RMn2Hx.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
В результате выполнения третьего этапа работы проведены исследования атомной и магнитной динамики сильно коррелированных электронных систем: (3.1) изучены фононные спектры и фононные дисперсионные кривые кондо-изолятора YbB12 и его немагнитного аналога LuB12, (3.2) выполнены модельные расчеты динамики решетки системы Yb(Lu)B12, (3.3) изучены магнитные корреляции в тяжело-фермионном соединении CeAl3.
  (3.1) Для кондо-изолятора YbB12 и его немагнитного аналога LuB12 определены парциальные, для всех атомов, и полная плотности фононных состояний, проведено детальное исследование дисперсионных кривых акустических и низколежащих оптических фононов. Изучена эволюция фононных спектров с температурой. Обнаружены аномалии в температурной зависимости интенсивности акустических фононов, свидетельствующие о наличии сильного магнитоупругого взаимодействия между акустическими колебаниями редкоземельных атомов и низкоэнергетическим экситоноподобным магнитным возбуждением.
(3.2) Модельные расчеты динамики решетки системы Yb(Lu)B12, выполненные в рамках феноменологической модели Борна-Кармана с использованием полученных в настоящем исследовании экспериментальных данных, показали, что в системе Yb(Lu)B12 существует строгая иерархия силовых взаимодействий атомов, в порядке возрастания РЗМ-РЗМ<<РЗМ-бор<<бор-бор. Проведен симметрийный анализ фононных мод. Определен состав механического представления и найдены соответствующие векторам поляризации фононов базисные функции.
Основные результаты по разделам (3.1) и (3.2) представлены к опубликованию в журнале: K.S. Nemkovski, P.A. Alekseev, J.-M. Mignot, A.V. Rybina, F. Iga, T. Takabatake, N.Yu. Shitsevalova, Yu.B. Paderno, V.N. Lazukov, E.V. Nefeodova, N.N. Tiden, I.P. Sadikov. Lattice dynamics in the Kondo insulator YbB12 // J. Solid State Chem. – 2006. – Vol. 179. – P. 2895.
(3.3) Исследование магнитных корреляций в частично замещенном тяжело-фермионном соединении CeAl3 показало, что f-c гибридизация оказывает влияние на энергию магнитных возбуждений, но практически не влияет на зависимость от переданного импульса интенсивности квазиупругого магнитного рассеяния нейтронов. Получены указания на наличие в CeAl3 ферромагнитных межионных корреляций, не типичных для тяжело-фермионных систем.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
3,6 млн
Организация
НИЯУ МИФИ
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2011, 24 мес.
Бюджетные средства
13 млн
Организация
ИФТТ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 15 мес.
Бюджетные средства
6,54 млн
Организация
ИФТТ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИФТТ РАН
профинансировано
Тема
Исследование и моделирование динамики переключения элементов перспективных вычислительных устройств с учетом квантовых эффектов сильных кулоновских корреляций.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
10,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка основ технологий создания фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
3
Тема
Изучение низкоразмерных сильно-коррелированных электронных систем в полупроводниках и сверхпроводниках с применением сильных магнитных полей, низких температур и высоких давлений.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка алгоритмов анализа и интеграции данных рентгеновского рассеяния, электронной микроскопии и методов молекулярного моделирования для исследования структуры и динамики биомакромолекул и их комплексов.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 17 мес.
Бюджетные средства
52 млн
Количество заявок
6
Тема
Экспериментальные и расчетно-теоретические исследования класса benchmark распространения проникающих ядерных излучений в металлах и корреляции макрохарактеристик переноса и микросечений взаимодействия излучений с веществом на установке: "Нейтронный исследовательский реактор для материаловедения (ОР-М) (рег. № 01-31)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1 млн
Количество заявок
1