Квадрупольное взаимодействие в динамике решетки сжатых кристаллов инертных газов в модели деформируемых атомов. 2. Упругие свойства и соотношение Коши в сжатом неоне

Abstract

Построена неэмпирическая версия модели с деформируемыми атомами для исследования упругих свойств сжатого кристаллического неона. Дано обоснование модели и приближения для расчета параметров квадрупольной деформации электронных оболочек атомов. Установлено, что зависимость отклонения от соотношения Коши (СК) δ от давления есть результат двух конкурирующих взаимодействий – многочастичного и квадрупольного, проявляющегося в деформации электронных оболочек атомов при смещениях ядер. Вклад в δ каждого из этих взаимодействий имеет сильную барическую зависимость. В случае Ne вклады от указанных взаимодействий компенсируются, что обеспечивает для δ положительную постоянную величину, не зависящую от давления. Согласие с экспериментом рассчитанных модулей упругости и отклонения от соотношения Коши для Ne хорошее.

Збудовано неемпіричну версію моделі з атомами, що деформуються, для дослідження пружних властивостей стисненого кристалічного неону. Обґрунтовується модель та наближення для обчислення параметрів квадрупольної деформації електронних оболонок атомів. Встановлено, що залежність відхилення від співвідношення Коші (СК) δ є результатом двох конкуруючих взаємодій – багаточасткової та квадрупольної, що проявляється у деформації електронних оболонок атомів під час зсувів ядер. Внесок у δ кожної з цих взаємодій має сильну баричну залежність. У випадку Ne ці внески компенсуються, що забезпечує для δ постійну додатну величину, яка не залежить від тиску. Узгодження з експериментом розрахованих модулів пружності й відхилення від співвідношення Коші для Ne добре.

A non-empirical model of deformed atoms is built to investigate elastic properties of Ne crystal under high pressure. The description of the model and the approximation for calculation of parameters of quadrupole deformation of electron shells of atoms is presented. It was established that pressure dependence of deviation from Cauchy relation (CR) δ is a result of competition of many-body interaction and quadrupole interaction realized as deformation of atomic electron shells at nucleus displacements. Each kind of interaction makes a strongly pressure dependent contribution to δ. In the case of Ne, contributions of these interactions are compensated, providing δ being almost constant against pressure. The calculated elastic moduli and deviations from Cauchy relation for Ne are in good agreement with the experiment.