Роль акустических фононов в отрицательном тепловом расширении слоистых структур и нанотрубок на их основе

Анотація

На основе проведенных на микроскопическом уровне расчетов объяснена природа отрицательного линейного теплового расширения вдоль некоторых направлений, наблюдаемого экспериментально в ряде кристаллических соединений со сложной решеткой и анизотропным взаимодействием между атома-ми. Проанализированы аномалии температурной зависимости коэффициентов линейного теплового рас-ширения вдоль различных направлений: в слоистых кристаллах, сформированных как моноатомными слоями (графит и графеновые нанопленки), так и многослойными «сэндвичами» (дихалькогениды переходных металлов); в многослойных кристаллических структурах типа высокотемпературных сверхпроводников, в которых анизотропия межатомного взаимодействия не сохраняется в дальнем порядке; в графеновых нанотрубках. Результаты теоретических расчетов сопоставлены с данными рентгеновских, нейтронографических и дилатометрических измерений.