Отзыв ведущей организации (Рентгеновское исследование динамики кристаллической решётки тетраборидов редкоземельных элементов при температурах 5–300 К)

Проректор по научной работе доктОр технических наук, профессор С.'.А Ф~ирилов ОТЗЫВ Ведушей орсанизаиии — Федералы101-0 сос~дарственносо»звтономносо образователы1ого учреждения Высшего образования «Национальный 11сследовательский университет «Московский институт злектронной *1-е»ощкия па Д11ссертационп» ю работ»» Яитроп1сикова 1-1цкола11 Цасил1 еви»1а «Рентсе11овское исследование динами~и кристаллической реШетки тетраборидов редкоземельных з11ементов при температурах 5 — 300 К» на соискание ученой с1е<1ен11 кандидата физико-математическ1сх наук по сне11иальносси 01.04.07 — фи~ика к11н,1енсированного Со~то~ни~.

Актуальность дли науки и практики. Изучению соединений редкоземельных элементОВ и ООра рйзличнОГО состаВВ В послед1ьес уделяется Все оольшсе Внимание. Вызвано это широким комплексом их 11)изических. физико-хими Веских» кристалло-химических свойств, которые представляют интерес как с научнОЙ то~ки зрения„так и В Связи с их Возможным 1итактическим применением.

Диссертацио1Н1ое иссз1елование Н.В. Митро1пенкова посвящено актуальной проблеме современной физики конденсированного состояния— зкспериме»нтальному изученико Осооенностей динамики реше1ки тетраооридов редкоземельных злементов ~РЗЭ1 — Вшпеств со слохкной кристаллической структурой, испыть!Ва!Оших в изучаемоЙ ооласти низких температур магнитные, а в ряде случаев структурные фазовые превращения. Диссертационное исследование Митрошенкова Николая Васильеви !а является актуальным и востребованным как с научнОЙ, так и с практическоЙ ТОЧЕК ЗРЕНИЯ, Научная новизна работы.

Н.В. Митрошенковым по результатам провез!«Янно!о исследования сд«ланы Оооснованньге Вывод, К Основным и наиболее важным результатам дисс«ртационного и«следования неооходимо Отнести следу!Ощее: получень! Однофазньге п01?ОшкОООразные ООразцы тетрао01?идов лантана, самария, гадолиния„тсрбия, диспрозия. Гольмия, зрбия, лк?тсцня; — экспериментально иссл«дованы закономерности изме~ений теплового расширения тетраборидов РЗЭ в широком интервале температур !5 — 300 К1; — зкспериментальнО исследована теплоемкость тетра001?идов лантана и самария в интервале температур 2 — 300 К,' выявлено наличие остаточной 1нулевой) энтропии системы атомных магнитных моментов ионов с'!и?, Обусловленной фрустрированностыо ~агнитн~й подсистемы т«траборида с~мария; ~ы~~л~~~ и~~~р~~~ !',пересечение) кривых теплоемкости диамагнитных тетраборидов лантана и лк?те!1Ия при Гдц,=170 К, Обусловленная разль!чным Влиянием на теплоемкость ОоридОВ массы редкОземельного иона и явления лантаноиднОГО с~~ти~ при низких и повьшгенных темп«ратурах; Обнаружены аномалия теплоемкости тетраборида самария при 'Гк — — 26 К, обусловленная перехОДОм В антиферромагнитное состояние, а также слабо Выраженная аномалиЯ Вблизи 7 К Вследствие квадрупольных Орбитальных флуктуаций атомных магнитных моментов ионов $!и на полученных температурных зависимостях параметров решетки тетраборидов выявлены области отрицательного теплового раси!Ирения, обнаружены превращениями; аномалии, обусловленные магнитными фазовыми Н.В, Митрошенковым проведен большой объем аналитической и расчетной работы, сделанные им выводы по результатам исследования обоснованы и подтверждаются независимыми исследованиями других авторов.

Результаты диссертационного исследования Н,В. Митрошенкова опубликованы в высоко-рейтинговых научных журналах !6 с!атей, средний ичг!акт-фактор журна)!Ов -2), прошли Впробацию на 7 Всероссийских и международных конференциях. установлено„что в тетраборидах тероия и диспрозня ~агнитное 1)азовое превращение сопровождается структурным переходом (искажением) из тетрагона,".!ьнОЙ В ОртОРОмбическую кристаллическук) структуру. сопоставлением с данными для диамагнитных изоструктурных аналогов !1, аВ! для Яп)В), 1.иВ) — для тетраборидов РЗЭ от бс) до Ег) рассчитаны и проанализированы температурные изменения регулярного 1решеточнОГО) Вклада В теплОВое расши))ение редкоземельных тетраооридОВ; — разработан подход для моделирования фопонных спектров редкоземельных тетраборидов в модели Дебая — Эйнштейна; — вы~и~~~ием реп!сточной состав)!яюшей! о)заеден ~а~~~~ныЙ ~клайд В Тепловое расширение ге!раооридов РЗЭ, Ооусловленный ~р~це~~а~~ а!!Т1И1)ерроыагнитного упорядочения.

Рассчитаны темг!ературные изменения линейной и объемной спонтанной магнитострикции редкоземельных тетраборидов. Установлено, что зависимость объемной спонтанной магнитостРикЦии О)!'7) =Л)';„,~ТЛ~~, от относительной темпеРатУРы !"ГГН оорат!Га температурным изменен~~~ знтропии магнитноЙ подсистемы тетраборидов самария, гадолиния, гольм!!я, эрбия, и может бьггь принята в качестве пар11метра пор)1дка при рассмотрении маГнитноГО фазОВОГО перехода в указанных тетраборидах. Значимость результатов диссертации для науки и производства. Экспериментальные величины параметров кристаллической решетки и коэффициентов теплового расширения тетраборидов при температурах 5 — ЗОО К, полученные в ходе исследования, могут быть использованы в различных физико-химических расчетах, войти в справочную литературу. Разраоотанный в ходе исследований метод совместного анализа рентгеновских и калориметрических данных, позволяюший адекватно определять характеристики фононных подсистем ве1цесгв, может найти применение при проведении исследований динамики решетки веществ при низких темг1ерат~рах 1емпера1урные зависимо '1 и к ~эффициентов линейного термического расширения„изученные в настоящей работе, будут использованы при разработке приборов на основе тетраборидов РЗЭ для минимизации механических напряжений, возникающих в контактирующих деталях конструкций при изменении температуры, Структура и содержание работы.

Бо Введении Н,В. Митрошенков сформулировал цели и задачи исследования, обосновал его актуальность, научнук) и практичсскую значимОсть. Диссертантом сфОрмулирОваны положения, выносимые на защиту, отражен личный вклад соискателя в получение результатов работы, приведен список семи конференций. на которых проведена апрооация результатов. В Н~СР6ОЙ;.'.тине диссертации СОискателем рассмотрены теоретические аспекты исследования — проанализированы существующие теории теплового расширения веществ при низких температурах, сделан обзор публикаций по свойствам тетраборндов РЗЪ Лвтором подробно рассмотрены аномалии теплового расшир~ния, вызванные переходами магнетика из парамагнитного в магнитоупорядоченное сОстояние, явление спОнтаннОй магнитОстрикции.

Автором Отмечено различное влияние подсистем Магнетика решеточной, электронной, магн1п ной — на Теп~~~ое р~~~~ре~~~ в р~~~~чны~ интервалах изучаемого температурного диапазона ~5 — ЗООЕ). С".реди рассмотренных соискателем методов экспериментального изучения теплового расширения, выделен рентгеновский метод исследования, как наиболее универсальный, позволяющий работать как с монокристаллическими образцами, так и с поликристаллами в виде порошков. При проведении анализа литературных источников по свойствам зннении ЯВ Ц Ц Мигрошенков 1м отмечено явчение яантаноидного сжатия кристаллической решетки в ряду тетраборидов по мере увеличения порядкового номера РЗ-элемента.

Тетрабориды РЗЗ обладают металлическим типом проводимости. РЗ- ионы в тетраборилах, как правило, трехвалентны. Автором отмечено, что при достаточно детальной изученности магнитных, электрических свойств соединений КВ» работы, посвященные динамике кристаллической решетки РЗ-тетраборидов в широком интервале низких температур„практически отсутствуют, несмотря на очевидную важность таких исследований, Во ьтнорой;:..~~ве диссертации Н.В. Митрошенкова ог|нсаны процедура синтеза ооразцов РЗ-тетраооридов, методика низкотемпературных рентгеновских измерений, полученные в ходе исследования экспериментальные температурные зависимости параметров кристаллической решетки, выявленные их аномалии.

Проведен подробный анализ источников погрешностей, сделаны оценки нх величин для различных участков изучаемого температурного интервала. Одним из о~~ов~ых и наиболее ваягных р~зу~~~~~о~ исследования Н.В. Митрошенкова являются установленные им ~для ряда составов впервые) закономерносги темггературных изменений парамезров ре1иетки тстрабор лов л"н гана~ самария ' адолиния~ гербия; диспрозия; «роия7 гольмия, л1отеция в интервале 5 — ЗОО К, Автором выявлены аномглии теплового расширения тетраооридов, обусловленные переходами из парамагнитной в антифсрромагнитную фазу. Определенные в работе температуры переходов удовлетворительно соответствуют литературным данным магнитных исследований, Основываясь на полученных данных о полуширине рентгеновских рефлексов Н.В. Митрошенков выявил структурныЙ переход в тетрабориде тербия из тетрагональной структуры в орторомбическую при температуре 44 К, а гакже подтвердил установленное ранее явление моноклинного искажения рец(етк)1 тетраборида диспрозия В области температур магнитных превращений, ,цля анализа полученных 1)ент('еновских данных звтОрОм в следующих разделах диссертации использованы известные литературные данные о теплоемкости редкоземельных тетраборидов.

Так как теплоемкость тетраборидов легких РЗЭ ~ ~ а, ')и) ) не исследовалась ранее, Н.В. Митрошеновым в дополнение к основной — рентгеновской — части работы выполнено также исследование теплоемкости боридов 1 аВ,(, эп)В.( при 2— Диссертантом установлено явление инверсии (пересечения) кривых температурных зависимостей теплоемкостей диамагнитных тстраборидов лзнтана и лютеция при температурах Около 170 К, обоснованно отнесенное ЗВторОм на сче1 конкурирук)(пего влияния на теплоемкос'гь ооридов массы редкоземельного иона и лантаноилно(о сжатия.

Электронный, решеточный и ма(.нитный вклады в теплоемкость тетраборидов лантзна и самария детально проанализированы диссертантом в )))ре)1)ье(( аг(()де Яесомненн ьх( дос'1'оинством и( ('ледования И В. МитрошенкОВым яВляется разраоотзнный ЗВторОМ метод совместного анализа калориметрических и рен*геновских данных, позволяющий получать адекватную информацию о параметрах фононной подсистемы вещества, В результате анализа решеточной (фопонной) составляющей теплоемкости в приближении Дебзя-Эйнш(ейна автороь( определены величины характеристических теыперат) р фононных подсистем борндов, согласу(01циеся с данными спектроскопических исследовз(! Нй(.