Упругие модули Фукса второго порядка и их производные по давлению для сжатых кристаллов инертных газов в модели деформируемых атомов

Abstract

Теоретическое ab initio исследование упругих свойств сжатых кристаллов инертных газов (КИГ) проведено в модели деформируемых и поляризуемых атомов с учетом многочастичного и квадрупольного взаимодействий. Представлены аналитические выражения для модулей упругости Фукса, полученные из уравнений колебаний решетки в длинноволновом приближении. Рассчитаны производные по давлению модулей упругости Фукса второго порядка и связанные с ними модули упругости Фукса третьего порядка в широком интервале давлений. Показано, что значения производной по давлению от модулей упругости Фукса второго порядка находятся в хорошем согласии с результатами имеющегося эксперимента при нулевом давлении и с данными эмпирических расчетов других авторов.

The theoretical ab initio investigation of the elastic properties of the compressed raregases crystals (RGC) is carried out in a model of deformable and polarizable atoms with the many-body and quadrupole interactions taken into account. The analytical expressions for the Fuchs elastic moduli are presented, being derived from the equations of lattice vibrations in the long-wave approximation. The derivatives of the second-order Fuchs elastic moduli with respect to the pressure and the related third-order Fuchs elastic moduli are calculated in a wide range of pressure. It has been shown that the values of the derivatives of the second-order Fuchs elastic moduli with respect to pressure are in good agreement with the experiment at zero pressure and the results of the empirical calculations of other authors.