Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Надыкто Б.А. -> "Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1" -> 79

Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.

Надыкто Б.А., Темофеева Л.Ф. Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 — Саров, 2003. — 304 c.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка): plutoniyfundamentproblemi2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 222 >> Следующая


Первоначальные доводы Ландау предназначались для объяснения поведения, схожего с поведением свободных электронов, которое демонстрируют электроны проводимости в простых металлах, в атомах жидкого гелия-3 и в протонах и нейтронах ядерной среды. Позднее ученые осознали, что такая же концептуальная структура могла

бы быть применима к низкоэнергетическим электронным возбуждениям твердых тел, в которых электроны проводимости не демонстрируют поведение, схожее с поведением свободных электронов, а ведут себя больше как жидкость. По этой причине метод Ландау может считаться методом с корреляцией электронов. Гениальность Ландау в том, что он понял, что эти корреляции не надо рассчитывать непосредственно. Вместо этого можно предположить, что корреляции являются частью поведения квазичастиц, которые, таким образом, больше не идентифицируются как электроны. Небольшие отклонения в поведении этих квазичастиц от поведения свободных частиц были признаком остаточных взаимодействий, а влияние этих взаимодействий на поведение квазичастиц можно было бы определить непосредственно из экспериментальных данных. Теория предполагает, что измеряемые параметры нелегко выводятся из расчетов на основе первых принципов и поэтому их значение не всегда является понятным.

Хотя теории одноэлектронных зон и теории коррелированных электронов кажутся несовместимыми, мы узнали, что и те и другие являются правильными и их соответствие зависит от энергии и временной шкалы, используемых для наблюдения за электронами проводимости. Мы знаем также, что все теории должны включать одевание или корреляции. Одноэлектронные методы включают усредненные корреляции, которые формируют усредненную обменную дырку и корреляционную дырку вокруг каждого электрона (эти термины определяются во вставке “Корреляции электронов в зависимости от материалов с коррелированными электронами”). Для более высоких энергий и более продолжительных времен, характерных для образования связи, эти одноэлектронные методы хорошо показывают себя, поскольку усредненные корреляции преобладают в поведении электронов. При низкоэнергетических возбуждениях более важными по сравнению с усредненными величинами становятся флуктуации спина и заряда, поэтому метод Ландау, который включает эти флуктуации в поведении квазичастиц, становится более полезным.

Модели для веществ с коррелированными электронами. До 1980 года мы имели эти два общих метода для расчета явлений, включающих высокие и низкие энергии, и они работали достаточно хорошо за исключением нескольких отдельных систем. Ho в начале 80-х годов стали открывать новые металлические материалы, вещества с тяжелыми фермионами и смешанной валентностью, поведение которых было столь же аномальным, как поведение легких актиноидов. Удельные сопротивления, удельные теплоемкости, магнитные восприимчивости, электронные массы и другие низкоэнергетические возбуждения были различными в различных веществах одного и того же класса и имели странные температурные зависимости. Некоторые из этих аномальных явлений наблюдались и раньше, но они казались нетипичными. Сейчас почти каждое новое вещество демонстрировало необычное поведение, которое нельзя было объяснить с помощью одноэлектронных моделей или с помощью теории Ландау.

Сейчас мы понимаем, что центральной особенностью всех этих веществ, включая плутоний, является наличие доминирующей узкой зоны проводимости. Мы понимаем также, что необычное поведение этих веществ имеет общий источник: флуктуации спина и заряда, связанные с низкоэнергетическими возбуждениями в узких зонах. Как указано ранее, узкие зоны означают, что волновые функции различных атомов перекрываются слабо и электроны, таким образом, находятся на границе локализации. Эти вещества в настоящее время имеют общее название “вещества с коррелированными электронами”, а те, которые демонстрируют наиболее экстремальное поведение, называются тяжелофермионными. (В конце 80-х годов был открыт другой класс веществ, а именно, высокотемпературные сверхпроводники. Хотя это сложные и интересные вещества, высокотемпературные сверхпроводники не являются веществами с узкими зонами. Следовательно, их необычное поведение не связано с необычным поведением плутония.)

Наряду с открытием веществ с коррелированными электронами появился новый класс многоэлектронных моделей для описания необычного поведения

Number 26 2000 Los Alamos Science

99
Плутоний. Физика конденсированного вещества Таблица 1. Возбуждения состояний твердых тел

Возбуждение

Фотоэмиссия Образование зон Связь

Фазовая устойчивость Константы упругости Магнитные моменты (зонные)

Магнитные моменты (локальные)

Сигналы дГвА

Удельное сопротивление

Удельная теплоемкость (при низкой температуре)

Магнитное упорядочение

Сверхпроводимость

этих веществ. Среди них модели Кондо, Хаббарда и Андерсона. Эти модели занимают промежуточное положение между одноэлектронными моделями и методом Ландау в том смысле, что они могут быть использованы, чтобы добавить электрон-электронные взаимодействия (корреляции) как к полуодетым электронам в одноэлектронной теории, так и к квазичастицам в теории Ландау. Первоначально модели Кондо и Андерсона были изобретены, чтобы решить конкретные загадки, связанные с веществами, содержащими примеси, и при классификации они могут быть отнесены к двухэлектронным моделям “с примесями”. То есть они учитывают взаимодействия между парами электронов, один из которых локализован в атоме примеси, а другой в зоне проводимости.
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 222 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed