Анцигіна Т. М. Термодинамічні, кінетичні та магнітні властивості квантових твердих тіл при низьких температурах

Об'єктами дослідження є квантові тверді тіла: суміші 3He-4He, p-H2 з домішками, кріокристали типу N2, розчини двохатомних молекул в отверділих інертних газах, квантові гейзенберговські магнетики. Мета дослідження: побудова послідовної мікроскопічної теорії термодинамічних і кінетичних явищ у квантових твердих тілах та інтерпретація на її основі експериментально встановлених ефектів. Методи дослідження: аналітичні методи теоретичної і математичної фізики, зокрема, формалізм функцій Гріна, функціональне інтегрування, ренормгруповий аналіз та ін. Результати, новизна: розвинена теорія термодинамічних властивостей лібраційної підсистеми кріокристалів типу N2 в alpha-фазі, а також твердих розчинів двохатомних молекул в матрицях Ar і Kr. Вперше показано, що непружне розсіяння фононів на парних ортокластерах у p-H2 має поріг по температурі. Побудована теорія теплопереносу у p-H2 з важкими домішками і доведено, що складна залежність теплопровідності від концентрації і температури є наслідком інтерференції між н ормальними фонон-фононними процесами, процесами перекидання і резонансним розсіянням на квазілокальних рівнях домішок. Розвинена теорія термодинамічних та кінетичних властивостей твердих сумішей ізотопів гелію, які зазнають розпаду. Вперше одержано адекватний опис теплоємності розчинів 3He-4He вище температури розшарування. Розроблений ряд наближених методів для аналітичного опису термодинаміки квантових гейзенберговських магнетиків в широкій області температур. Вперше доведено, що у феромагнітному режимі твердий моношар 3He на графіті є квантовим гейзенберговським магнетиком з S=1/2 на трикутних гратах. Знайдені залежності температури Неєля і температури надпровідного переходу металооксидів від міри легування. Упровадження: всі основні результати роботи застосовані для інтерпретації реальних дослідних даних і демонструють чудову згоду з експериментом. Використання: результати є важливими для подальшого розвитку досліджень у квантовій фізиці твердого тіла та фізиці низьких температур.