Особенности электронной структуры бинарных сплавов $3d$-переходных металлов

В. С. Стащук$^{1}$, А. П. Шпак$^{2}$, Ю. А. Куницкий$^{3}$

$^1$Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 60, 01033 Киев, Украина
$^2$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^3$Технический центр НАН Украины, ул. Покровская, 13, 04070 Киев, Украина

Получена: 28.11.2003. Скачать: PDF

Выполнены измерения спектров оптической проводимости $\sigma(h\nu)$ в области 0,07—4,95 эВ чистых $3d$-металлов (Ni, Fe, Co, Cr) и некоторых бинарных сплавов на их основе. Получена информация об особенностях электронной структуры сплавов Ni—Fe, Ni—Cr, Fe—Cr и Ni—Co. Установлены закономерности формирования электронных энергетических спектров неупорядоченных бинарных сплавов $3d$-переходных металлов, которые заключаются в том, что в сплавах сохраняются характерные черты электронных спектров растворителей даже при больших концентрациях примесей (до 30—40 ат.%), а сами примеси формируют соответствующие зоны, которые располагаются выше основных зон растворителей. Оптические методы эллипсометрии предоставили возможность с большой точностью определить положение и полуширину примесных зон в электронных спектрах неупорядоченных сплавов $3d$-переходных металлов.

Ключевые слова: переходные металлы, неупорядоченные сплавы, бинарные соединения, электронные спектры, энергетическая структура, оптическая проводимость, спектральная элипсометрия.

PACS: 07.60.Fs, 71.20.Be, 78.20.Jq

Citation: V. S. Stashchuk, A. P. Shpak, and Yu. A. Kunits’ky, Features of Electronic Structure of Binary Alloys of $3d$-Transition Metals, Usp. Fiz. Met., 5, No. 1: 1—36 (2004) (in Ukrainian), doi: 10.15407/ufm.05.01.001

Цитированная литература (33)

В. В. Немошкаленко, В. Г. Алешин, Электронная структура кристаллов (Киев: Наук. думка: 1983).
В. В. Немошкаленко, Ю. Н. Кучеренко, Методы вычислительной физики в теории твердого тела. Электронные состояния в неидеальных кристаллах (Киев: Наук. думка: 1986).
А. А. Кацнельсон, В. С. Степанюк, О. В. Тарберович, А. Сас, Электронная теория конденсированных сред (Москва: Изд. МГУ: 1990).
В. Ф. Лось, С. П. Репецкий, Методы теории неупорядоченных систем. Электронные свойства сплавов (Киев: Наук. думка: 1995).
А. П. Шпак, В. Л. Карбовский, А. Н. Яресько, Металлофиз. и новейшие технол., 16: № 3 (1994).
А. П. Шпак, В. Л. Карбовский, А. В. Мележик, Ближний порядок и особенности электронной структуры в аморфных металлических сплавах на основе 3d-металлов (Киев: ИМФ НАНУ: 1994).
А. П. Кальянов, В. С. Демиденко, Электронная структура двойных разупорядоченных ферромагнитных сплавов на основе железа и никеля (Москва: 1982) (Деп. в ВИНИТИ № 1990).
Н. Д. Кузьмичев, Г. П. Мотулевич, ЖЭТФ, 84: № 6 (1983).
М. М. Кириллова, ЖЭТФ, 61: вып. 1 (1971).
M. Shiga and J. P. Pells, J. Phys. C: Solid State Physics, 2, No. 10 (1969). Crossref
M. P. Stoll and C. H. Jung, J. Phys. (France), 39: No. 4 (1978).
J. C. Comfort and F. K. Urban, Thin Solid Films, 270, No. 1–2 (1995).
Л. В. Номерованная, М. М. Кириллова, А. А. Махнев, ФММ, 52: вып. 6 (1981).
N. V. Smith, Phys. Rev. B, 37: No. 6 (1988). Crossref
K. J. Duff and T. P. Das, Phys. Rev. B, 3: No. 1 (1971). Crossref
В. П. Широковский, М. М. Кириллова, Н. А. Шилкова, ЖЭТФ, 82: № 3 (1982).
W. E. Spicer and C. N. Berglund, Phys. Rev., 136: No. 4 (1964).
D. Badayoko, A. Ziegler, and J. Callanay, Phys. Rev. B, 27: No. 12 (1983).
C. M. Singal and T. P. Das, Phys. Rev. B, 16: No. 11 (1977).
N. I. Kulikov and E. T. Kulatov, J. Phys. F: Metal Physics, 12: No. 10 (1982).
Д. Филлипс, Оптические свойства твердых тел (Москва: Мир: 1968).
J. C. Parlebas, Phys. status solidi B, 117: No. 1 (1983). Crossref
Н. Я. Горбань, В. С. Стащук, А. В. Ширин, Опт. и спектр., 35: вып. 3 (1973).
И. Р. Юхновский, З. А. Гурский, Квантово-статистическая теория неупорядоченных систем (Киев: Наук. думка: 1991).
H. Hasegawa and J. Kanamori, J. Phys. Soc. Japan, 33: No. 5 (1972).
R. Gupta and S. Chatterjee, J. Phys. F: Metal Physics, 16: No. 6 (1986). Crossref
K. Ono, T. Shimada, Yu. Saiton, T. Sendohda et al., Techn. Rept. J. SSP. A, No. 3051 (1995).
Г. Эренрейх, Л. Шварц, Электронная структура сплавов (Москва: Мир: 1979).
В. С. Демиденко, А. П. Кальянов, Изв. ВУЗов. Физика, № 3 (1983).
В. С. Стащук, Вестн. Киевского ун-та. Физика, № 30 (1989).
Н. Я. Горбань, В. С. Стащук, ЖПС, 31: вып. 6 (1979).
В. С. Стащук, УФЖ, 45: № 11 (2000).
J. R. Anderson, D. A. Paraconstantopoulos, L. L. Boyer, and J. E. Schirber, Phys. Rev. B, 20: No. 8 (1979). Crossref