Summary
A lattice-dynamical model which assumes short-range pairwise forces effective up to second nearest neighbours and the electronion interaction on the lines of Bhatia is considered to study the crystal dynamics of b.c.c. metals by using an appropriate value of the screening parameter. The volume force is averaged over the whole Wigner-Seitz sphere. The ionic lattice is in equilibrium in a medium of electrons. The present theory has been satisfactorily applied to compute the dispersion curves, the frequency spectrum, the lattice specific heat, the Debye characteristic temperature, the temperature dependence of the Debye-Waller factor, the X-ray Debye temperature and the mean-square displacement of the atoms of vanadium.
Riassunto
Si considera un modello di dinamica reticolare che considera forze appaiate a corto raggio efficaci fino ai secondi viciai più prossimi e l’interazione elettrone-ione sulle basi di Bathia, per studiare la dinamica cristallina di metalli c.c.c. usando un valore appropriate del parametro di schermo. La forza di volume è mediata sull’intera sfera di Wigner e Seitz. Il reticolo ionico è in equilibrio in un mezzo costituito di elettroni. Questa teoria è stata applicata in modo soddisfacente per calcolare le curve di dispersione, lo spettro di frequenza, il calore specifico reticolare, la temperatura caratteristica di Debye, la dipendenza dalla temperatura del fattore di Debye e Waller, la temperatura di Debye dei raggi X e lo spostamento quadratico medio degli atomi di vanadio.
Резюме
Рассматривается дин амическая модель решетки, которая пред полагает короткодей ствующие парные силы вплоть до второго бли жайшего соседа парные силы вплоть до второго ближайшего с оседа и электрон-ионн ое взаимодействие. В р амках этой модели исс ледуется динамика кр исталлов b.c.c. металлов, электрон-ионное взаи модействие. В рамках э той модели исследует ся динамика кристалл ов b.c.c. металлов, использ уя соответствующие з начения параметра эк ранирования. Объемны е силы усредняются по всей сфере исследуется динамик а кристаллов b.c.c. металл ов, используя соответ ствующие значения па раметра экранирован ия. Объемные силы усре дняются по всей сфере Вигнера-Зейтца. Ионна я решетка находится в равновесии с электро нами. Предложенная те ория с успехом используя соответст вующие значения пара метра экранирования. Объемные силы усредн яются по всей сфере Ви гнера-Зейтца. Ионная р ешетка находится в ра вновесии с электрона ми. Предложенная теор ия с успехом применяе тся для расчета диспе рсионных кривых, спек тра частот, теплоемко сти решетки, характе экранирования. Объем ные силы усредняются по всей сфере Вигнера-Зейтца. Ионная решетк а находится в равнове сии с электронами. Пре дложенная теория с ус пехом применяется дл я расчета дисперсион ных кривых, спектра ча стот, теплоемкости ре шетки, характеристич еской температуры Де бая, температурной за висимости фактора Де бая-Уоллера, рентгено вской сфере Вигнера-Зейтца. Ионная решетка наход ится в равновесии с эл ектронами. Предложен ная теория с успехом п рименяется для расче та дисперсионных кри вых, спектра частот, те плоемкости решетки, х арактеристической т емпературы Дебая, тем пературной зависимо сти фактора Дебая-Уол лера, рентгеновской т емпературы Дебая и ср еднего квадрата смещ ений атомов ванадия. равновесии с электро нами. Предложенная те ория с успехом примен яется для расчета дис персионных кривых, сп ектра частот, теплоем кости решетки, характ еристической темпер атуры Дебая, температ урной зависимости фа ктора Дебая-Уоллера, р ентгеновской темпер атуры Дебая и среднег о квадрата смещений а томов ванадия. успехом применяется для расчета дисперси онных кривых, спектра частот, теплоемкости решетки, характерист ической температуры Дебая, температурной зависимости фактора Дебая-Уоллера, рентге новской температуры Дебая и среднего квад рата смещений атомов ванадия. кривых, спектра часто т, теплоемкости решет ки, характеристическ ой температуры Дебая, температурной завис имости фактора Дебая-Уоллера, рентгеновск ой температуры Дебая и среднего квадрата с мещений атомов ванад ия. характеристической температуры Дебая, те мпературной зависим ости фактора Дебая-Уо ллера, рентгеновской температуры Дебая и с реднего квадрата сме щений атомов ванадия. зависимости фактора Дебая-Уоллера, рентге новской температуры Дебая и среднего квад рата смещений атомов ванадия. температуры Дебая и с реднего квадрата сме щений атомов ванадия. атомов ванадия.
Similar content being viewed by others
References
W. A. Harrison:Phys. Rev.,181, 1036 (1969).
J. A. Moriarty:Phys. Rev. B,1, 1363 (1970).
J. A. Moriabty:Phys. Rev. B,6, 1239 (1972).
Satya Prakash and S. K. Joshi:Phys. Rev. B,2, 915 (1970).
Satya Prakash and S. K. Joshi:Phys. Rev. B,4, 1770 (1971).
N. Singh and S. Prakash:Phys. Rev. B,10, 2652 (1974).
A. O. E. Animalu:Phys. Rev. B,8, 3542 (1973).
A. O. E. Animalu:Phys. Rev. B,8, 3555 (1973).
S. K. Sinha:Phys. Rev.,177, 1256 (1969).
H. R. Hanke:Phys. Rev. B,8, 4591 (1973).
B. G. Dick and A. Overhauser:Phys. Rev.,112, 90 (1958).
W. R. Hanke and H. Bilz:Zeits. Naturf.,26 a, 585 (1971).
U. Schroder:Sol. State Comm.,4, 347 (1966).
B. L. Fielek:J. Phys. F,5, 1451 (1975).
I. V. Abarenkov and V. Heine:Phil. Mag.,12, 529 (1965); V. Heine and I. V. Abarenkov:Phil. Mag.,9, 451 (1964).
M. Born andK. Huang:Dynamical Theory of Crystal Lattice (Oxford, 1954).
B. N. Brockhouse and P. K. Iyenger:Phys. Rev.,111, 747 (1958).
F. Herman:Journ. Phys. Chem. Sol.,80, 405 (1959).
J. de Launay:Sol. State Phys.,2, 220 (1956).
A. B. Bhatia:Phys. Rev.,97, 363 (1965).
P. K. Sharma and S. K. Joshi:Journ. Chem. Phys.,39, 2633 (1963);40, 662 (1964).
K. Krebs:Phys. Rev.,138, A 143 (1965).
S. K. Joshi and A. K. Rajagopal:Sol. State Phys.,22, 159 (1968).
J. F. Thomas jr.:Seripta Metall.,5, 787 (1971).
A. A. Maradudin, E. W. Montroll, G. H. Weiss andI. P. Ipatova:Theory of Lattice Dynamics in the Harmonic Approximation (New York, N. Y., 1971).
M. P. Hemkar, J. Prakash and S. Chandra:Acta Phys. Polon.,44 A, 3 (1973).
S. S. Kushwaha:J. Phys. F,4, 663 (1974).
C. Zener:Phys. Rev.,81, 440 (1951).
L. Ley, S. P. Kowalczyk, F. R. McFeely andD. A. Shirley:Phys. Rev. B (to be published).
A. O. E. Animalu:Phys. Rev. B,10, 4964 (1974).
A. O. E. Animalu and V. Heine:Phil. Mag.,12, 1249 (1965).
W. A. Harrison:Pseudopotential in the Theory of Metals (New York, N. Y., 1966).
J. C. Upadhyay:J. Phys. F,7, 769 (1977).
C. M. Bertoni, V. Bortolani, C. Calandra and F. Nizzoli:J. Phys. F,4, 19 (1974).
S. Raimes:The Wave Mechanics of the Electronics in Metals (Amsterdam, 1961), p. 158.
M. M. Shukla and F. P. Camargo:Ciencia e Cultura,26, 579 (1974).
D. L. Price, K. S. Singhwi and M. P. Tosi:Phys. Rev. B,2, 2983 (1970).
J. S. Langer and S. H. Vosko:Journ. Phys. Chem. Sol.,42, 196 (1959).
D. Pines:Sol. State Phys.,1, 394 (1955).
W. Cochran:Proceedings of the International Conference on Lattice Dynamics (London, 1965), p. 83.
R. W. James:The Optical Principles of Diffraction of X-Rays (London, 1954).
O. P. Gupta:Journ. Phys. Soc. Japan,38, 1451 (1975).
O. P. Gupta:Acta Phys. Polon.,49 A, 325 (1976).
H. W. T. Barron and T. Smith:Journ. Phys. Chem. Sol.,29, 1951 (1968).
G. A. Alers:Phys. Rev.,119, 1532 (1960).
R. Colella and B. W. Batterman:Phys. Rev. B,1, 3913 (1970).
M. Blackman:Proc. Boy. Soc,159 A, 416 (1937);Encyclopedia of Physics, Vol. 7, Part 1 (Berlin, 1955), p. 325.
D. D. Betts, A. B. Bhatia and M. Wyman:Phys. Rev.,104, 37 (1956).
B. A. Oli and A. O. E. Animalu:Phys. Rev.,13, 2398 (1976).
N. F. Mott:Adv. Phys.,13, 325 (1964).
N. F. Mott:Rep. Prog. Phys.,25, 218 (1962).
R. S. Carter, D. J. Hughes and H. Palevsky:Phys. Rev.,104, 271 (1956).
B. N. Brockhouse:Canad. Journ. Phys.,33, 889 (1955).
A. T. Stewart and B. N. Brockhouse:Rev. Mod. Phys.,30, 250 (1958).
C. M. Eisenhauer, I. Pelah, D. J. Hughes and H. Polevsky:Phys. Rev.,109, 1046 (1958).
K. C. Turberfield and P. A. Egelstaff:Phys. Rev.,127, 1017 (1962).
R. Haas, W. Kley, K. H. Krebs and R. Rubin:Proceedings of the Symposium on Inelastic Scattering of Neutrons in Solids and Liquids, Vol.2 (Vienna, 1963), p. 145.
M. G. Zemlyanov, Y. M. Kagan, N. A. Tchernoplekov and A. G. Tchetserin:Proceedings of the Symposium on Inelastic Scattering of Neutrons in Solids and Liquids, Vol.2 (Vienna, 1963), p. 125.
W. Glaser, F. Carvolho and G. Ehret:Proceedings of the Symposium on Inelastic Scattering of Neutrons in Solids and Liquids, Vol.1 (Vienna, 1965), p. 99.
B. Mozer, K. Otnes and H. Palevsky:Journ. Phys. Chem. Sol. Suppl.,1, 63 (1965).
G. Dolling andA. D. B. Woods:Thermal Neutron Scattering, edited by P. A. Eglestaff (New York, N. Y., 1965), p. 210.
D. J. Page:Proc. Phys. Soc.,91, 76 (1976).
D. T. Keating: private communication.
I. Pelah, R. Haas, W. Kley, K. H. Krebs, J. Peretti and R. Rubin:Inelastic Scattering of Neutrons in Solids and Liquids, Vol.2 (Vienna, 1963), p. 155.
D. N. Singh and W. A. Bowers:Phys. Rev.,116, 279 (1959).
G. A. Alers:Phys. Rev.,119, 1532 (1960).
B. Sharan:Journ. Chem. Phys.,36, 1116 (1962).
J. B. Hendricks, H. N. Riser and C. B. Clark:Phys. Rev.,130, 1377 (1963).
B. C. Clark, D. C. Gazis and R. F. Wallis:Phys. Rev.,134, A 1486 (1964).
Satya Pal:Aust. Journ. Phys.,27, 471 (1974).
K. Clusius, P. Franzosini and U. Piesbergen:Zeits. Natur.,15, 728 (1960).
D. I. Bolef, R. E. Smith and J. G. Miller:Phys. Rev. B,3, 4100 (1971).
G. Bose, H. C. Gupta and B. B. Tripathi:J. Phys. F,2, 426 (1972).
M. V. Linkoaho:Phil. Mag.,23, 191 (1974).
U. Korhonen, E. Rantavuori and M. Linkoaho:Ann. Acad. Sci. Fenn.,6 A, 361 (1971).
R. J. Weiss and J. J. De Marco:Phys. Rev.,140, A 1223 (1965).
C. Kittel:Introduction to Solid State Physics (New York, N. Y., 1971).
K. S. Nelson, J. L. Stanford and F. A. Schmidt:Phys. Lett.,28 A, 402 (1968).
L. F. Mattheiss:Phys. Rev.,139, A 1893 (1965).
E. Fawcett, W. A. Reed and R. R. Soden:Phys. Rev.,159, 533 (1967); W. A. Reed and R. R. Soden:Phys. Rev.,173, 677 (1968).
G. W. Lehman, T. Wolfram and R. E. De Wames:Phys. Rev.,128, 1593 (1962).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
To speed up publication, the authors of this paper have agreed to not receive the proofs for correction.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Gupta, O.P., Hemkar, M.P. Crystal equilibrium and lattice dynamics of vanadium. Nuovo Cim 45, 255–274 (1978). https://doi.org/10.1007/BF02894684
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02894684