Условия существования, фононный спектр и колебательные характеристики Ван-дер-Ваальсовых кристаллов с ОЦК структурой.

Abstract

Изучены условия упругой устойчивости и динамика решетки объемно- центрированного кубического кристалла с взаимодействием Ван-дер-Ваальса между атомами. Показано, что для потенциалов, которыми обычно описывается такое взаимодействие в кристаллах, ОЦК структура может существовать только как метастабильное состояние в узком интервале значений постоянной решетки. Проанализирован характер потери устойчивости ОЦК кристаллической структурой на границах разрешенного интервала межатомных расстояний: плавление на верхней границе и переход в другую кристаллическую структуру на нижней. Причем в последнем случае фононный спектр проявляет двумерные особенности, а низкотемпературные колебательные характеристики хорошо описываются двумерной дебаевской моделью. Ключевые слова: упругая устойчивость, взаимодействие Ван-дер-Ваальса, фононный спектр.

Conditions of elastic stability and lattice dynamics of a body centered cubic crystal (BCC) having Van der Waals interaction among atoms have been studied. It was shown that for potentials describing interaction within crystals, BCC structure exists as a metastable state in a narrow interval of lattice constant values. Character of stability loss of the BCC crystal structure on borders of the allowed interatomic distances interval is analyzed. It was carried out that melting takes place at the highest border while transition to another crystal structure is at the lowest one. In the last case phonon spectrum has two-dimensional singularities, and low temperature oscillatory characteristics are well described using two-dimensional Debue model. Key words: elastic stability, Van der Waals interaction, phonon spectrum.