Книга известных американских физиков - теоретика Р. Уайта и экспериментатора Т. Джебелла, посвященная процессам упорядочения в твердых телах при фазовых переходах. Наряду с традиционными вопросами отражены актуальные проблемы - возможность повышения критической температуры сверхпроводников, существование волн зарядовой плотности в слоистых соединениях, магнитное упорядочение в сверхпроводящих соединениях, сверхпроводимость и магнетизм в аморфных металлах. Теоретические представления сопоставляются с результатами экспериментов. Для научных работников, аспирантов и студентов, желающих в доступной форме ознакомиться с достижениями физики твердого тела.

Настоящая монография посвящена электрическим и магнитным переходам в нанокластерах, наноструктурах, наноматериалах и наноустройствах. Рассматриваются существующие модели коллективизированных и локализованных электронов, а также механизмы переходов металл—изолятор и магнетик—парамагнетик. На протяжении всей книги проводится рассмотрение оригинальных авторских моделей фазовых переходов первого рода, трактующих наблюдаемые электрические и магнитные переходы первого рода в ряде нанокластеров и наноструктур с помощью критического размера нанокластера, когда электропроводимость и намагниченность изменяется скачком, а также критической концентрации дефектов в наноструктурах для возникновения фазовых переходов первого рода. Приводится оригинальная авторская модель перехода массивного твердого тела в наноструктуру, появление которой сопровождает фазовые переходы первого рода в окислах ванадия и европия. Рассматриваются переходы в изолированных нанокластерах и наноструктурах и эффекты, связанные с такими переходами; в их число включены: электрические и магнитные переходы в изолированных нанокластерах металлов и оксидов металлов, электрические и магнитные свойства нанотрубок, электрические и магнитные свойства поверхности оксидов, магнитные и структурные переходы в наноструктурах на основе оксидов железа aFe203 и YFe203, электрические и магнитные переходы в Fe304, V203, V02 и ЕиО, электрические поляризационные переходы в сегнетоэлектриках, эффекты квантового магнитного туннелирования, гигантское магнетосопротивление, мультиферроики, спинтроники, пьезоэлектрики, магнитостриктеры, термоэлектрики, хемоэлектрики и метаматериалы. Книга рекомендуется широкому кругу научных работников, специализирующихся в области физики, химии и нанотехнологий, а также студентам и аспирантам.

В монографии разработана самосогласованная статистическая электронная модель ионной решетки диэлектриков в формализме метода функционала электронной плотности. На этой основе исследованы реконструктивные фазовые превращения, протекающие в кристаллах в экстремальных условиях высоких давлений и температур. Рассматривается ряд размерных эффектов, возникающих при фазовых превращениях в кристаллах малых размеров (100 ангстрем и меньше). Особое внимание уделяется моделированию фазовых переходов в кристаллах при высоких температурах с использованием метода молекулярной динамики. Для научных и инженерно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

В книге кратко излагаются основы физики конденсированных сред, физики поверхности, являющейся одним из краеугольных камней столь модных сегодня нанотехнологий. При этом выдержан удачный баланс между экспериментом и теорией. Для теоретического объяснения экспериментальных данных широко использована квантовая физика. Четко прослежены общие свойства различных форм существования конденсированных сред. Обсуждаются переходные состояния между различными формами, а также основные физические законы, единые для всех форм вещества. Для студентов старших курсов университетов, а также аспирантов, молодых специалистов и инженеров.