Пономарев Борис Константинович
 |
Должность: Ведущий научный сотрудник .
Адрес: Институт физики твёрдого тела РАН.
142432, Черноголовка, Московская область, Росси.
Помещение: 121 ЭТК.
Факс: 7-096-524-9701 (из-за границы).
8-2-524-9701 (из Москвы и Московской области).
8-096-524-9701 (из других областей России и республик СССР).
e-mail: ponom@issp.ac.ru |
Научные интересы:
1.Магнитные и магнитоупругие свойства тяжёлых редкоземельных металлов.
В шестидесятые годы прошлого столетия редкоземельные металлы и их соединения привлекали большое внимание исследователей.. Это было связано с их необычными магнитными свойствами – очень большой парамагнитной восприимчивостью и рекордно высокой магнитокристаллической анизотропией. Обычные электромагниты того времени, создававшие поля порядка 50 кЭ, были недостаточны для исследования редкоземельных металлов. Чтобы .достигнуть магнитного насыщения тяжёлых редкоземельных металлов требовались магнитные поля напряжённостью 100 кЭ и выше. Б. К. Пономарёв разработал оригинальные экспериментальные установки для измерений намагниченности, констант магнитной анизотропии и магнитострикции в импульсных магнитных полях до 150 кЭ при температурах (78 – 350)K. Б. К. Пономарёв был первым экспериментатором, измерившим вращающий момент в импульсном магнитном поле.
Он исследовал намагниченность, магнитную анизотропию и магнитострикцию монокристаллических образцов тяжёлых редкоземельных металлов Gd, Tb, Dy, Ho и Er. Был обнаружен эффект увеличения магнитного момента при его вращении в магнитном поле от направления лёгкого намагничивания к направлению трудного намагничивания. Были измерены константы магнитной анизотропии. Особенности магнитных свойств тяжёлых редкоземельных металлов были объяснены существованием у их ионов отличного от нуля орбитального момента. Было показано, что теория эффективного поля обменного взаимодействия хорошо описывает магнитный порядок в тяжёлых редкоземельных металлах и их соединениях.
2. «Дуализм» состояния носителей магнитного момента в традиционных 3d-магнитных материалах. Применимость теории эффективного поля
Особенность процесса развития представлений о природе магнитного упорядочения состояла в том, что первые ферромагнитные материалы – железо, кобальт, никель и т.д. - представляли собой существенно зонные магнетики, а первая теория магнитного упорядочения – теория молекулярного поля Вейсса- была построена для носителей магнитных моментов с дискретным энергетическим спектром. Естественно, эта теория была непригодна для описания магнитных свойств материалов группы железа. Благодаря этому чисто случайному обстоятельству в науке возникло совершенно неверное и в то же время очень устойчивое мнение о принципиальной непригодности приближения эффективного поля к описанию магнитного упорядочения.
Многие исследователи обращали внимание на то, что магнитные моменты в 3d-ферромагнетиках должны быть коллективизированы. Но в то же время, нейтронные эксперименты показывали, что носители магнитного момента в никеле совершенно определённо локализованы вблизи своих атомов. По этой причине возникла гипотеза о двойственной природе магнитных моментов в 3d ферромагнетиках.
Б. К. Пономарёв экспериментально установил, что теория эффективного поля для носителей магнитного момента с дискретным энергетическим спектром и со статистикой Максвелла-Больцмана вполне удовлетворительно описывает поведение тяжёлых редкоземельных магнетиков. Он обратил внимание на то, что теория магнитного порядка, развитая Стонером и Вольфартом в приближении эффективного поля для носителей магнитного момента, имеющих зонный энергетический спектр, хорошо описывает поведение 3d-ферромагнетиков с низкими температурами Кюри.
Он разработал и создал экспериментальную установку для измерений намагниченности в импульсном магнитном поле напряжённостью 400 кЭ при температурах до 700К (совместно с В. Г. Тиссеном). Измерения намагниченности никеля в сильных полях и при высоких температурах показали, что теория эффективного поля для магнитных моментов со спектром в виде энергетических зон и со статистикой Ферми описывает магнитные свойства никеля вполне удовлетворительно. Таким образом было показано, что теория эффективного поля есть очень хороший инструмент, если использовать правильное статистическое распределение.
Этот эксперимент разрешил проблему «дуализма» состояния носителей магнитного момента в 3d-металлах. Объяснение состояло в том, что основным критерием для классификации магнитных материалов является не степень пространственной локализации носителей магнитного момента, а ширина их энергетической зоны. Зона может быть достаточно широкой по сравнению с энергией обменного взаимодействия для того, чтобы применять зонную теорию, и в то же время пространственная локализация может быть достаточно сильной для того, чтобы возникал отчётливый максимум на нейтронограмме.
Эти исследования стимулировали развитие модели жёсткой зоны для описания магнитных свойств гидридов 3d-металлов, полученных в лаборатории физики высоких давлений ИФТТ РАН.
3.Магнито-электрические взаимодействия.
Б. К. Пономарёв открыл нелинейный магнитоэлектрический эффект в семействе парамагнитных сегнетоэлектрических редкоземельных молибдатов (совместно с Б. С. Редькиным,С. А. Ивановым и В. Н. Курловым). Это семейство представляет собой первую группу веществ, в которых спонтанная электрическая поляризация может быть инвертирована магнитным полем без применения электрического поля.
Он наблюдал интенсивную зелёную фотолюминесценцию в молибдате тербия, индуцированную голубым излучением лазера (совместно с В. Д. Негрием). Люминесценция сопровождалась возникновением большого (до 30 Вольт) фотонапряжения в образце.
Он наблюдал два типа фотоиндуцированного электрического напряжения в редкоземельных молибдатах – за счёт возбуждения редкоземельных ионов и за счёт их ионизации.
4.Сегнетоэлектрический доменный контраст при электронном облучении.
Он наблюдал спонтанную инверсию сегнетоэлектрического доменного контраста, индуцированную в молибдате тербия электронным пучком в электронном микроскопе (совместно с Л. С. Коханчик). Он разработал теорию двойного электрического слоя, объясняющую этот эффект.
5.Спонтанные токи в редкоземельных молибдатах при высоком давлении.
Б. К. Пономарёв экспериментально показал, что высокое гидростатическое давление (до 20 кбар) индуцирует в редкоземельных молибдатах перераспределение плотности зарядов. Это следует принимать во внимание при идентификации фазовых переходов под давлением
|
