Звіт про науково-дослідну роботу: „Моделювання особливостей фазових діаграм та фізичних властивостей оксидних мультифероїків з ротосиметрією, електронної структури реальних поверхонь в кристалах типу сфалериту і вюрциту та оксидних уособлених нанокластерів, імплантованих магнітними домішками"

Abstract

Об’єктом дослідження були мультифероїки, феромагнетики, кристали зі структурою сфалериту та вюрциту. МЕТА РОБОТИ – моделювання особливостей фазових діаграм та фізичних властивостей оксидних мультифероїків та магнітних напівпровідників, електронної структури реальних поверхонь в кристалах типу сфалериту і вюрциту та оксидних нанокластерів, імплантованих магнітними домішками. Вперше отримано суттєвий зв’язок між структурними деформаціями, поляризацією та намагніченістю для наносистеми мультифероїка EuxSr1-xTiO3 , розраховано фазові діаграми для нанотрубок і нанострижнів. Вперше розраховано неочікувано значне зростання температури антиферо¬магнітного фазового переходу у кераміці мультифероїка BiFeO3, наведене розмірами зерен та внеском ротомагнітного та магнітострикційного зв’язків. Теорія добре описала експериментально спостережене зростання температури Неєля до 690 К у кераміці порівняно з 645 К у монокристалі. Для розбавлених магнітних напівпровідників показана можливість феримагнітного упорядкування за малої концентрації магнітних домішок. На прикладі магнітної системи Lі2CuO2 показано, що для моделювання магнітної сприйнятливості фрустрованих магнетиків у великому діапазоні температур необхідно користуватися методом високотемпературного розкладання високого порядку, а величини обмінних взаємодій узгоджуються з вимірюваннями температурної залежності магнітної сприйнятливості. Розвинуто одноетапну теорію фотоелектронної спектроскопії з кутовим розділенням, що формулюється у базисі локалізованих орбіталей. Проведено ab initio розрахунки електронної структури 4-х варіантів полярної поверхні СdTe (111) А (2х2), що закінчується Cd: ідеальної, релаксованої, реконструйованої з вилученням іона Cd і реконструйованої з подальшою релаксацією. Визначені оптимальні міжатомні сили і рівноважні координати атомів Сd і Te верхніх чотирьох шарів. Розраховані зонні структури 4-х варіантів слебів та проаналізовано вплив релаксацій та реконструкції на особливості поведінки зон провідності і валентної. Проведено дослідження засобами обчислювальної фізики структурних, електронних і когезійних властивостей ізольованих фулереноподібних кластерів на основі прямозонних напівпровідників A2B6: ZnO, ZnSe, CdSe. Проведені обчислення з перших принципів атомної і електронної структури фулереноподібних кластерів ZnnSen и CdnSen для n = 12, 36, 48, 60. Вперше побудована модель двошарових фулереноподібних кластерів (ZnSe)60 і (CdSe)60 зі змішаним sp2/sp3 типом зв´язків. КЛЮЧОВІ СЛОВА: МУЛЬТИФЕРОЇК, ПОВЕРХНЕВИЙ СТАН, НАПІВПРОВІДНИК, ФАЗОВИЙ ПЕРЕХІД, ЕЛЕКТРОННА СТРУКТУРА, ФУЛЕРЕН.