Отзыв «Модель Изинга фазового перехода в системе малых частиц»

Отзыв
рецензента на магистерскую диссертацию Вальковского Михаила Викторовича
«Модель Изинга фазового перехода в системе малых частиц»
Работа М.В. Вальковского посвящена теоретическому рассмотрению
сегнетоэлектрического фазового перехода второго рода в ансамбле малых частиц,
расположенных в узлах регулярной структуры. Благодаря диполь-дипольному
взаимодействию между частицами такая система отличается по свойствам от ансамбля
независимых частиц. Межчастичное взаимодействие приводит к изменению температуры
сегнетоэлектрического упорядочения по сравнению с температурой фазового перехода в
изолированной малой частице. Постановка задачи вызвана тем, что в реальных
нанокомпозитах с сегнетоэлектрическими наночастицами расстояния между этими
частицами во многих случаях настолько малы, что становится неправильным
анализировать их характеристики в рамках представлений, разработанных для
изолированных малых сегнетоэлектрических частиц. Таким образом, поставленная в
магистерской диссертации задача является важной и актуальной.
В диссертации дается обзор теоретических моделей сегнетоэлектрических фазовых
переходов в объемных материалах. Бегло обсуждается феноменологический подход
Ландау. Более детально рассматривается микроскопическая модель Изинга, разработанная
для описания переходов типа порядок-беспорядок. Приводится как подход на языке
классической физики, так и квантово-механический подход. Затем рассматривается
применение модели Изинга для описания фазового перехода в изолированной малой
частице.
Оригинальная часть диссертации состоит из двух частей. В первой анализируется
сегнетоэлектрический переход в системе малых частиц, связанных диполь-дипольным и
изотропным взаимодействием. Рассмотрение проводится в рамках приближения среднего
поля. Для конкретного вида межчастичного взаимодействия и количества ячеек в одной
частице численной анализируется зависимость температуры фазового перехода и
спонтанной поляризации от геометрии решетки частиц. Показано, что уменьшение
межчастичного взаимодействия приводит к значительному отклонению этих
характеристик от соответствующих характеристик изолированной частицы с тем же
числом ячеек. Во второй части в рассмотрение включаются эффекты туннелирования.
Обсуждается влияние туннелирования на свойства фазового перехода в системе частиц.
Анализируются предельные случаи слабого и сильного туннелирования.
В целом, в магистерской диссертации решена интересная, важная и актуальная
задача, открывающая новый подход к пониманию свойств наноструктурированных и
нанокомпозиционных материалов с полярными свойствами.
К недостаткам диссертации, не имеющим принципиального характера, следует
отнести
- неудачное обозначение раздела Заключение как Главы 3;
- переизбыток кривых на ряде рисунков, в особенности, на Рис.10;
- в списке литературы отсутствуют ссылки на работы с участием автора.
Отмеченные недостатки не снижают общего уровня магистерской диссертации.
Работа сделана на хорошем современном уровне, результаты работы оригинальны и
достоверны. Магистерская диссертация Вальковского заслуживает отличной оценки, а ее
автор, М.В. Вальковский, заслуживает присуждения степени магистра физики. if - C G -
il
Кандидат физ.-мат. наук,
старший научный сотрудник ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН
С.А. Ктиторов