Кристалл кыры

Каты җисем физикасында кристалл кыры төшенчәсе кристалларда электрон сүрүләре тулы булмаган парамагнитик ионнарның энергетик спектрын тикшергәндә кулланыла. Кристалл кыры ирекле ионның өстәлеп үскән мультиплетларын (термнарын) ваклый һәм спектрның һәр ион һәм кристаллик рәшәткә өчен үзенчәлекле структурасын формалаштыра. Беренче тапкыр мондый ваклауларның симметрияле анализын немец физигы Х.Г.Бете таба (1929). Үз эченә ирекле ион энергиясе белән беррәттән ионда локальләшкән электроннарның кристалл кыры белән тәэсирләшү энергиясен дә алган Гамильтон операторына кристаллдагы парамагнитик ион энергиясе каршы куела.

Ионның спектрын төзү һәм дулкын функцияләрен билгеләү мәсьәләсе ярсынулар теориясе алымнары белән чишелә. Кристалл кыры теориясендә кристалл кыры параметрларын исәпләүнең күпчелек алымнары нигезендә парамагнитик ионны һәм аның якын тирәлеген үз эченә алган кластерлардагы бер электронлы энергияләрне квант-механик исәпләүләр ята. ХХ йөзнең 2 яртысында Казан университетында парамагнитик кристалларны оптик һәм магнитик резонанслы спектроскопия алымнары ярдәмендә системалы тикшерүләр, алынган нәтиҗәләрне интерпретацияләү һәм квант электроникасының эшче җисемнәре сыйфатламасын фаразлау өчен, кристалл кыры теориясен тагын да үстерү таләп ителә. Кристаллик рәшәткәнең составы һәм структурасы белән парамагнитик ионнарның энергетик спектры арасындагы үзара бәйләнешләрне ачык билгеләү максатында, Б.З.Малкин кристалл кыры теориясенә ярымфеноменаль — алмашулы корылмалар моделен (МОЗ) кертә: бу ачыш Женева университеты (Швейцария) профессор К.Йоргенсенның почмакча капланыш моделен гомумиләштерә. МОЗда җөп кристалл кырының параметрлары валентлык электроннарының дулкынча функцияләрен һәм лигандларның дулкынча функцияләрен каплаучы интеграллар квадратларының сызыкча функцияләре рәвешендә бирелә. МОЗ куллану кристалл кырының так компоненты параметрларын да төгәл исәпләргә мөмкинлек бирә, бу компонент төп конфигурация халәтләре арасындагы электрик диполь күчешләргә җавап бирүче парамагнитик кристалларның оптик спектрлары көчен билгели. М.В.Ерёмин үзенең шәкертләре белән бергә МОЗның микро­скопик нигезләмәсен тәкъдим итә, электрон конфигурацияләр аралашу белән бәйләнгән эффектларга җентекле анализ ясый, кристаллдагы валентлык электроннары арасында электростатик тәэсирләшү үзгәрешләре тудырган коррелир кристалл кырны анализлый.

Кристалл кырны кристаллик рәшәткә тирбәнешләре белән модуляцияләү электрон-фонон тәэсирләшүенең иң нәтиҗәле механизмы булып тора. Казан университетында төзелгән МОЗны кулланганда электрон-фонон тәэсирләшүенә бәйләнгән төрле эффектларның микъдари анализына, Кристалл кырындагы парамагнитик ион спектры төзелешеннән чыгып билгеләнүче параметрлардан тыш, өстәмә феноменаль параметрлар таләп ителми.

Бальхаузен К. Введение в теорию поля лигандов. М., 1964;

Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов: В 2 т. М., 1972–73;

Ерёмин М.В. Теория кристаллического поля в диэлектриках // Спектроскопия кристаллов. Л., 1989;

Malkin B.Z. Crystal field and electron-phonon interaction in rare-earth ionic paramagnets // Spectroscopy of solids containing rare-earth ions. Amst., 1987. Ch.2.

Автор — Б.З.Малкин