Научная тема: «МЕТОД ВТОРИЧНОГО КВАНТОВАНИЯ С НЕОРТОГОНАЛЬНЫМ БАЗИСОМ И ЕГО ПРИЛОЖЕНИЕ К ТЕОРИИ ЛОКАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЯДРАХ ДИАМАГНИТНЫХ ИОНОВ В КРИСТАЛЛАХ С НЕЗАПОЛНЕННЫМИ 3D- И 4F-ОБОЛОЧКАМИ»
Специальность: 01.04.02
Год: 2015
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Получены выражения для одночастичного и двухчастичного операторов в методе вторичного квантования с линейно независимым, частично неортогональным одночастичным базисом. Операторы имеют вид ряда по n - ым степеням коммутатора, введенного нами оператора Q c оператором H , с коэффициентами cn = E2n/[22n(2n)!], где E2n являются числами Эйлера. Матричные элементы оператора H являются линейной комбинацией матричных элементов гамильтониана H системы. Коэффициенты этой линейной комбинации выражаются через матричные элементы матрицы (I+S)-1, где I - единичная матрица, а S - матрица интегралов перекрывания выбранного одночастичного базиса. Матричные элементы оператора Q также выражаются через матричные элементы матрицы (I+S)-1. Для сходимости полученного ряда требуется только ограниченность матричных элементов множества n - ых степеней коммутаторов.
  2. Решена проблема катастрофы неортогональности. Полученные общие выражения не оперируют с рядами по степеням интегралов перекрывания, так как при достаточно большом наборе базисных функций, необходимым для интерпретации эксперимента, эти ряды являются расходящимися. В то же время в случае сходимости рядов по интегралам перекрывания на достаточно ограниченном базисе (берущимся, например, как тестовый) результаты, полученные с помощью новых формул и с помощью традиционных разложений, совпадают.
  3. Дано обобщение выражений для амплитуд перехода электрона металл-лиганд (аналога параметра ковалентности в методе молекулярных орбиталей) позволяющих рассчитать их значения, не предполагая малости соответствующих интегралов перекрывания. Предложенные выражения для амплитуд перехода объясняют близость экспериментальных значений по лигандной сверхтонкой структуре для примесных центров Yb3+:CsCaF3 и Yb3+:Cs2NaYF6, несмотря на то, что ионы Yb3+ внедряются в разные кристаллы и в одном случае замещение изовалентно, а в другом неизовалентно.
  4. Получены эффективные операторы взаимодействия спиновых и орбитальных моментов парамагнитных ионов с ядрами соседних диамагнитных ионов. Продемонстрирована важность учета виртуальных процессов переноса заряда от диамагнитных ионов в пустые 5d-состояния редкоземельных ионов. Выявлена роль поляризации внешних заполненных 5s- и 5p-оболочек. Предложен механизм создания дополнительного поля на ядрах лигандов, связанный с действием виртуально возбужденного электрического поля от дырки на лиганде.
  5. Продемонстрировано, что развитая теория и предложенные механизмы перенесенных магнитных полей на ядра диамагнитных ионов позволяет объяснить основные особенности формирования локальных полей на ядрах фтора в ряде фторидов: Yb3+:CsCaF3 и Yb3+:Cs2NaYF6.
  6. Рассчитаны значения локальных магнитных полей в LaMn03, обогащенном изотопом 17О, при различных вариантах кооперативного упорядочения орбиталей ионов Мп3+. Наилучшее согласие с экспериментами достигается в предположении, что при кооперативном упорядочении электроны eg -подоболочки находятся в состояниях с волновой функцией вида с1 |3z2 -r2} + с2| х2 -у2} (определена в локальных осях октаэдрических фрагментов МnО6). Так, при Т=298К коэффициенты равны: c1 = 0.995, с2 = - 0.10. Отмечена важность эффектов квантовой интерференции пропорциональных произведению c1c2 Таким образом, опираясь на экспериментальные данные ЯМР в совместной с экспериментаторами работе, однозначно определены волновые функции основных состояний ионов Мn, и тем самым установлена структура кооперативного орбитального упорядочения в этом соединении в парамагнитной фазе.
Список опубликованных работ
А1. Anikeenok, O.A. ENDOR and transferred spin densities of the 4f11 ions in fluorides / O.A.Anikeenok, M.V.Eremin, M.L. Falin,A.L. et al. // J. Phys. C: Solid State Phys. – 1984. – 17. – N.15. – P.2813-2823.

А2. Еремин, М.В. Косвенное взаимодействие 4f-электронов с лигандами через заполненные 5p-оболочки./М.В.Еремин, А.А. Каминский, О.А. Аникеенок//ФТТ. – 1985. – Т.27. – №2. – С.455-458.

A3. Аникеенок, О.А. Операторная техника в теории взаимодействия редкоземельных ионов с ядрами лигандов / О.А.Аникеенок, М.В.Еремин,О.Г.Хуцишвили // ФТТ. – 1986. – Т.28. – №6. – С.1690-1697.

A4. Аникеенок, О.А. ДЭЯР и спиновые плотности на лигандах 4f9-ионов во фторидах /О.А.Аникеенок, И.Р.Ибрагимов, В.А.Уланов, М.Л.Фалин // ФТТ. – 1986. – Т.28. – №3. – С.821-826.

A5. Anikeenok, O.A. Delocalization of Cu2+ unpaired electronon the next nearest ligands in LaSrGa0.995Cu0.005O4 single crystal / O.A.Anikeenok, M.A.Augustyniak-Jablokow, T.A.Ivanova, P.Reiche, R.Uecker, Yu.V.Yablokov //Phys. stat. sol. (b). – 2001. – V.226/ – №1. – R1-R3.

A6. Anikeenok, O.A. Supertransferred hyperfine interactions in layerLaSrGa0.995Cu0.005O4 / O.A.Anikeenok, M.A.Augustyniak-Jablokow, T.A.Ivanova, P.Reiche, R.Uecker, Yu.V.Yablokov // Physica B. – 2003 – V.325. – P.246-255.

A7. Уланов, В.А. Электронная структура нецентрального комплекса двухвалентной меди в кристалле SrF2 по данным ЭПР и ДЭЯР / В.А.Уланов, О.А.Аникеенок, М.М.Зарипов, И.И.Фазлижанов // ФТТ. – 2003. – Т.45. – №10. – С.1814-1817.

A8. Аникеенок, О.А. Вычисление из первых принципов сверхтонких полей на лигандах во фторидах / О.А.Аникеенок // ФТТ. – 2003. – Т.45. – №5. – С.812-816.

A9. Аникеенок, О.А. Кристаллическое поле на примесных центрах в ионных кристаллах / О.А.Аникеенок // ФТТ. – 2005. – Т.47. – №6. – С.1065-1070.

A10. Аникеенок, О.А. Вычисление из первых принципов амплитуд перехода электрона с лиганда в 5d-оболочку Yb3+:KZnF3 / О.А.Аникеенок // ФТТ. – 2006 – Т.48. – №10. – С.1771-1776.

A11. Falin, M.L. Transferred hyperfine interactions forYb3+ ions in CsCaF3 andCs2NaYF6 single crystals: Experimental and ab initio study / M.L.Falin, O.A.Anikeenok, V.A.Latypov, N.M.Khaidukov, F.Callens, H.Vrielinck, A.Hoefstaetter // Phys. Rev. B. – 2009. – V.80. – №17. – P.174110 (1-11).

A12. Аникеенок, О.А. Лигандное сверхтонкое взаимодействие Yb3+ в кристаллах CsCaF2 и Cs2NaYF6 / О.А.Аникеенок // ФТТ. – 2011. – Т.53, – №11. – С.2209-2215.

A13. Anikeenok, O.A. Approach to calculation of long-range Coulomb interactionmatrix elements in ion crystals / O.A.Anikeenok // Magn. Resonance in Solids.EJ. – 2011. – V.13. – №2. – P.27-35.

A14. Аникеенок, О.А. Дальнодействующее кулоновское взаимодействие в ионных кристаллах / О.А. Аникеенок // ФТТ. – 2012. – Т.54. – №9. – С.1733-1738.

A15. Trokiner, A. S. Melting of the orbital order in LaMnO3 probed by NMR / A.Trokiner, S.Verkhovskii, A.Gerashenko, Z.Volkova, O.Anikeenok, K. Mikhalev, M. Eremin, L. Pinsard-Gaudard. // Phys. Rev. B. – 2013. – V.87. – №12. – P.125142(1-6).

A16. Аникеенок, О.А. Дальнодействующее кулоновское взаимодействие электронов 4f-орбиталей в примесных центрах Yb3+:KZnF3, CsCaF3 и Sm3+:CaF2 / О.А. Аникеенок // ФТТ. – 2013. – Т.55. – №11. – С.2190-2195.

A17. Anikeenok, O.A. Transferred hyperfine interactions for O17:LaMnO3 / O.A.Anikeenok // Magn. Resonance in Solids. EJ. – 2014. – V.16. – №1. – P.14101(1-7).