Вигнеровская кристаллизация
Cтраница 1
Вигнеровская кристаллизация и андерсеновская локализация отвечают соответственно двум предельным случаям: сильного электрон-электронного взаимодействия и больших флуктуации потенциала. В реальных инверсионных слоях, по-видимому, важны и случайные флуктуации, и электрон-электронные взаимодействия. [1]
Возможность двумерной вигнеровской кристаллизации в сильном магнитном поле и без него теоретически изучалась рядом авторов. [3]
Следует подчеркнуть, что помимо хорошо изученной вигнеровской кристаллизации несжимаемой ОСР ионов ( либо ОСР электронов) условие ( 67) отвечает любым фазовым переходам 1-го рода в семействе безассоциативных кулоновских моделей с несжимаемым компенсирующим фоном. Ввиду появления в системе дополнительного параметра, характеризующего взаимодействие, - собственного размера зарядов - помимо усложнения ( в сравнении с ОСР ( т)) границы плавления, в разных областях фазовой диаграммы ( OCP-HS) и ( OCP-SS) возникает возможность существования разных типов устойчивых кристаллических структур. При достаточно высоких же температурах и / или плотностях модель OCP-HS становится близкой по своим свойствам к нестандартной модели HS () с фиксированной плотностью, где в кристаллическом состоянии более устойчивой является структура fee. Таким образом, помимо плавления в моделях OCP-HS и OCP-SS в области кристаллической фазы возможно существование нескольких подобластей с разным типом кристаллической решетки и с мало изученными границами фазового равновесия кристалл-кристалл. [4]
При этом значении параметра неидеальности происходит вигнеровская кристаллизация ОКП. Значение 7т очень чувствительно к деталям вычислительной процедуры. [5]
Квазипериодическая структура ионного облака с П - 108 см-3 и Т - 102 К в магнитном поле также интерпретирована авторами [30] как проявление вигнеровской кристаллизации. С тех же позиций в [31] рассмотрены измеренные в лазерных ударных волнах осцилляции бинарной функции плазмы, характерные для упорядоченной структуры. Возможно, что при 7 7m переохлажденная ОКП находится в аморфном застеклованном состоянии [14], а фазовый переход сопровождается выраженными гистерезисными явлениями. Это состояние представляет собой неупорядоченную систему монокристаллов размером несколько периодов кристаллической решетки. Любопытно, что таковым может быть состояние вещества в недрах белых карликов, поскольку по некоторым оценкам параметр 7 в них может даже превышать 7т - Более детально свойства вигнеровских кристаллов обсуждаются в гл. [6]
При конечных значениях магнитного поля становятся существенными квантовые эффекты и, как предполагалось в работе [4], при достаточно больших температурах в качестве предвестника вигнеровской кристаллизации может образовываться состояние с волной зарядовой плотности. [7]
Соответственно независимо от термодинамических параметров модель не может самопроизвольно сжиматься в стремлении достичь минимума свободной энергии, так что отрицательность соответствующих формальных выражений для давления и сжимаемости [59, 61] не означает потери термодинамической устойчивости. Любой фазовый переход в модели и, в частности, вигнеровская кристаллизация происходит без изменения объема, а только лишь за счет перестройки структуры. Несмотря на сокращенный набор разрешенных степеней свободы системы, фазовые переходы в ней все еще являются переходами первого рода. Каждый такой переход происходит без изменения плотности, но сопровождается скачком энтропии и внутренней энергии, AiS Af / / ( 7VT), связанным с перестройкой структуры системы зарядов. [9]
В [42] предсказана возможность появления фазового перехода типа газ - жидкость в ОКП, исследована зависимость его параметров от конкретных предположений о сжимаемости компенсирующего фона. Высказывается предположение, что наличие указанного фазового перехода исключает возможность вигнеровской кристаллизации при увеличении параметра неидеальности. [10]
Однозарядная плазма может удерживаться в течение длительного времени с помощью электрических и магнитных полей различной конфигурации. Электроны могут быть локализованы над поверхностью жидкого гелия с образованием двумерной системы, в которой наблюдается вигнеровская кристаллизация. Благодаря использованию лазерного охлаждения ионов, сильнонеидеальная однозарядная плазма была получена и исследована в ловушках Пеннинга и Пауля. В последнее время, используя охлаждение ионов в накопительных кольцах, были получены кристаллические пучки - показательный пример плазменной конденсации. Обсудим кратко каждый из этих методов удержания плазмы. [11]
Было показано, что и в двумерной системе возможен фазовый переход от электронной жидкости к электронному кристаллу, часто называемый вигнеровской кристаллизацией. Как и в случае, обсуждавшемся в разд. Можно ввести и параметр плавления Г, аналогичный использованному в разд. [12]
Свойства потенциала межфазной границы иллюстрируются на примере упрощенных кулоновских моделей. Единственным фазовым переходом в модели является вигнеровская кристаллизация. [13]
Какой тип решетки фактически реализуется, зависит от соотношения энергий связи атомов и молекул. При больших значениях плотности влияние вырождения будет столь сильным, что происходит коллективизация электронов. Кристаллизация однокомпонентной системы заряженных частиц, погруженных в однородный фон компенсирующего заряда, называется вигнеровской кристаллизацией. Протоны образуют объемноцентрированную кубическую ( о. Поллок и Хансен [519] провели многочисленные расчеты для о. [14]
Авторы показали, что наличие порога подвижности и минимальной металлической проводимости объясняет результаты, получаемые при достаточно низких температурах. Наблюдаемое значение минимальной металлической проводимости для низшего уровня Ландау было приблизительно таким же, как в отсутствие магнитного поля, но для более высоких уровней было на порядок меньше. Это не согласуется с гипотезой вигнеровской кристаллизации, а скорее говорит в пользу андерсеновской локализации. [15]
Страницы: 1