Фуллериды щёлочноземельных и редкоземельных металлов: структура и свойства

Abstract

Разработана статистическая теория атомного и магнитного упорядочений фуллеридов щёлочноземельных и редкоземельных металлов, обладающих свойствами сверхпроводимости и идеального диамагнетизма. Рассчитаны свободные энергии и термодинамический потенциал в зависимости от температуры, атомной концентрации металлов, параметров атомного и магнитного порядков, энергетических констант, а также от всестороннего внешнего давления, объёма кристалла, степени намагниченности и напряжённости магнитного поля. Получены уравнения термодинамического равновесия, определяющие температурную зависимость параметров атомного и магнитного порядков. Оценены критические температуры фазовых переходов в атомноупорядоченное и магнитоупорядоченное состояния. Изучена зависимость объёма кристалла от давления и температуры. Определена степень диамагнетизма образцов вне и во внешнем магнитном поле. Установлено влияние атомного порядка на степень намагниченности. Результаты расчётов сопоставлены с экспериментальными данными.

Розроблено статистичну теорію атомового та магнетного упорядкувань фуллеридів лужноземельних і рідкісноземельних металів, що мають властивості надпровідности й ідеального діямагнетизму. Розраховано вільні енергії та термодинамічний потенціял в залежності від температури, атомної концентрації металів, параметрів атомового та магнетного порядків, енергетичних констант, а також від зовнішнього всебічного тиску, об’єму кристалу, ступеня намагнетованости та напружености магнетного поля. Одержано рівняння термодинамічної рівноваги, що визначають температурну залежність параметрів атомового та магнетного порядків. Оцінено критичні температури фазових переходів у атомовоупорядкований і магнетоупорядкований стани. Вивчено залежність об’єму кристалу від тиску та температури. Визначено ступінь діямагнетизму зразків поза і в зовнішньому магнетному полі. Встановлено вплив атомового порядку на ступінь намагнетованости. Результати розрахунків порівняно з експериментальними даними.

A statistical theory of the atomic and magnetic orderings of fullerides of the alkaline-earth and rare-earth metals having the properties of superconductivity and ideal diamagnetism is developed. The free energies and the thermodynamic potential are calculated as functions of temperature, atomic concentration of metals, parameters of the atomic and magnetic orders, energy constants as well as of external hydrostatic pressure, crystal volume, degree of magnetization, and magnetic field intensity. The equations of thermodynamic equilibrium determining the temperature dependences of parameters of the atomic and magnetic orders are obtained. The critical temperatures of phase transitions into the atomically ordered and magnetically ordered states are estimated. Dependence of the crystal volume on pressure and temperature is studied. Degree of diamagnetism of samples outside and within the external magnetic field is determined. Influence of atomic order on the degree of magnetization is established. The calculation results are compared with experimental data.