Структурные фазовые превращения и ограниченная растворимость в ян-теллеровских системах

Abstract

Исследовано явление несмешиваемости в кристаллических системах с ян-теллеровскими (ЯТ) ионами при низких температурах. Рассмотрены фазовые переходы, при которых происходит расслоение концентрированных ян-теллеровских систем на фазы с высоким и низким содержанием ЯТ ионов, сопровождающeеся структурными ЯТ превращениями. Установлена зависимость топологии фазовой диаграммы от соотношения между параметрами кооперативных взаимодействий в ЯТ подсистеме и интенсивностью случайных кристаллических полей на ЯТ ионах. Показана возможность существования низкотемпературного трехфазного равновесия двух кубических и тетрагональной фаз с различным содержанием ЯТ центров при высокой степени беспорядка типа замещения.

Досліджено явище незмішуваності в кристалічних системах з ян-телерівськими (ЯТ) іонами при низьких температурах. Розглянуто фазові переходи, при котрих відбувається розшарування концентрованих ян-телерівських систем на фази з високим і низьким вмістом ЯТ іонів, яке супроводжується структурними ЯТ перетвореннями. Встановлено залежність топології фазової діаграми від співвідношення між параметрами кооперативних взаємодій у ЯТ підсистемі та інтенсивністю випадкових кристалічних полів на ЯТ іонах. Показано можливість існування низькотемпературної трифазної рівноваги двох кубічних та тетрагональної фаз із різним вмістом ЯТ центрів при високій ступені непорядку типу заміщення.

Low-temperature miscibility of crystal systems with Jahn-Teller (JT) ions was studied. Analysis of the phase transformations of concentrated JT-systems into two phases with higher and lower contents of the JT-ions and the structural JT transformations was carried out. The phase diagram topology is found to depend on the ratio between the cooperative interaction energy in the JT-subsystem and the intensity of random crystal fields acting on the JT-ions. It is shown that a low-temperature three-phase equilibrium of two cubic and one tetragonal states with unlike contents of JT centers may exist at high degrees of this concentration disorder.