Теория ферми-жидкости квазичастицы

ТЕОРИЯ ФЕРМИ-ЖИДКОСТИ. КВАЗИЧАСТИЦЫ [c.348]

Квазичастицы взаимодействуют между собой. В большинстве случаев можно ограничиться парным взаимодействием квазичастиц, к-рое эффективно учитывает и многочастичные взаимодействия частиц и поэтому отличается от взаимодействия свободных нуклонов. В теории ферми-жидкости коллективные возбуждения системы описываются в терминах этого эфф. взаимодействия с помощью ур-ния, учитывающего явно только двухчастичные корреляции и по форме совпадающего с ур-нием приближения случайных фаз. Именно возможность ограничиться двухчастичными корреляциями обусловливает выигрыш при переходе от частиц к квазичастицам. [c.380]

Величина играет в уравнении (18.9) роль функции /, введенной в теории ферми-жидкости ( 2). Сама по себе эта величина не имеет непосредственного физического смысла. Однако благодаря соотношению (18.8) она связана с функцией о Г. Как мы сейчас покажем, эту величину можно с точностью до постоянного множителя интерпретировать как амплитуду рассеяния двух квазичастиц с Рх = Р2 = Ра на нулевой угол. [c.212]

Очень важно, что энергетические зоны могут быть определены для реальной системы в любом случае. Мы всегда можем на основании трансляционной симметрии сконструировать многоэлектронные состояния, отвечающие хорошо определенным волновым векторам. Основное состояние, например, будет соответствовать к = 0. Мы можем определить зонную энергию как изменение энергии при перенесении электрона из бесконечности в систему из N электронов, первоначально находившуюся в основном состоянии. Такое изменение энергии можно выразить как функцию волнового вектора, характеризующего состояние системы из 4- 1 электрона, в результате чего мы получим энергетические зоны, непосредственно наблюдаемые экспериментально. Такие зоны называются зонами квазичастиц. Мы будем говорить о них в следующей главе в связи с теорией ферми-жидкости. Расчеты в приближении самосогласованного поля — это просто попытки получить приближенные зоны квазичастиц. [c.91]

См. также Модуль всестороннего сжатия Теория ферми-жидкости 1344—350 квазичастицы 1348—350 краткий обзор 1350 f-функция 1349, 350 [c.444]

Согласно основным представлениям теории нормальной ферми-жидкости, квазичастицу в ней можно рассматривать, в известном смысле, как частицу, находящуюся в самосогласованном поле окружающих частиц. В волне нулевого звука это поле периодично во времени и в пространстве. Согласно о цим правилам квантовой механики, столкновение двух квазичастиц в таком поле сопровождается изменением их суммарных энергий и импульса соответственно на iш и на iik можно сказать, что при столкновении происходит испускание или поглощение кванта нулевого звука ). Суммарный эффект таких столкновений приводит к убыванию общего числа звуковых квантов коэффициент поглощения звука пропорционален скорости этого убывания. [c.385]

Условия (87,1) ограничивают область частот снизу. Но справедливость излагаемых ниже результатов, основанных на теории ферми-жидкости, ограничена также и сверху условием Ao)< e .. Нарушение этого условия приводило бы к возбуждению квазичастиц из глубины ферми-распределения, не имеющих смысла в рамках теории ферми-жидкости. [c.446]

Согласно гипотезе Ландау спектр квазичастиц в изотропной ферми-жидкости с сильным взаимодействием между частицами построен по тому же типу, что и в идеальном газе. Это означает, что существует некоторое значение р , которое, по теории Ландау, связано с плотностью частиц тем же соотношением, что в идеальном газе (формула (2.5)). Есть два типа квазичастиц частицы с р> Ро и античастицы с р < ро Их энергии для случая Р—Р0 < Ро соответственно равны [c.25]

В гл. II, говоря о соответствии между жидкостью, состоящей из ферми-частиц (ферми-жидкостью), и идеальным ферми-газом, мы сознательно опустили один существенный момент. Согласно теории Ландау, есть одно важное отличие между спектрами квазичастиц ферми-жидкости и ферми-газа. В то время как в случае ферми-газа форма энергетического спектра (2.6) определяется лишь энергией свободной частицы, в ферми-жидкости существенную роль играет взаимодействие с другими квазичастицами, которое, вообще говоря, не мало. [c.228]

Важнейшее положение теории ферми-жидкости, созданной Л. Д. Ландау в 1956, состоит в том, что определяющий распределение квазичастиц фермиевский импульс р связан с плотностью числа реальных частиц (атомов жидкости) N/V тем же соотпошеиием, что и в идеальном ферми-газе [c.269]

Взаимодействие частицы и дырки обратно но знаку взаимодействию двух квазичастиц. Если один или неск. членов суммы (8) соответствуют отталкиванию между частицами, то взаимодействие с дыркой — притягивательное. Поэтому возможно образование связанного состояния системы частицы — дырка. Эта система может находиться как в основном, так и в возбужденном состоянии. Спектр, т. е. набор уровней такой системы, в отличие от спектра, определяемого ур-нием вида (5)—-(6), наз. коллективным. Даже при весьма слабом притяжении между кпази-частицами образуется связанное состояние, являющееся аналогом нуль-звука Ландау в теории ферми-жидкости. [c.550]

Для вычисления энергии квазичастиц мы воспользуемся идеями теории ферми-жидкости Ландау ( 13.1). Энергия квазичастиц определяется как вариационная производная полной энергик по функции распределения [c.297]

Теория ферми-жидкости Ландау дает хорошие результаты при учете низколежаш,их одночастичных возбуждений системы взаимодействуюш,их электронов. Эти одночастичные возбуждения называются квазичастицами. Они однозначно соответствуют одночастичным возбуждениям свободного электронного газа. Квазичастицу можно представлять себе как дискретную частицу, окруженную облаком возмуш,енного электронного газа. Одно лишь кулоновское взаимодействие в электронном газе должно изменить эффективную массу электрона в щелочных металлах эффективная масса электронов возрастает примерно на 25%. В других металлах, у которых параметр Ге (см. табл. 7.1) меньше, чем у щелочных, возрастание эффективной массы, связанное с наличием кулоновского взаимодействия, может быть несколько меньше (оставаясь положительным), а у некоторых металлов эффективная масса может даже оказаться несколько меньше массы свободного электрона. [c.269]

Однако даже такой подход не позволяет полностью избежать трудности, возникающей в связи с теоремой Купмэнса. Если мы хотим найти изменение энергии при переходе электрона из одного состояния в другое, мы можем удалить электрон из основного состояния системы, но, возвращая его назад, в другое состояние, мы, в действительности, возвращаем этот электрон в систему, которая уже возбуждена нашим первоначальным вмешательством, поэтому в результате энергия будет отличаться от той, которую мы получили бы, добавляя электрон в основное состояние. Соответствующие поправки связаны с взаимодействием квазичастиц, о котором мы будем говорить в теории ферми-жидкости. [c.91]

НУЛЕВОЙ ЗВУК, особого рода колебания, к-рые могут распространяться в квант, жидкостях (ферми-жидкостях, напр, в жидком Не) при темп-рах, очень близких к абс. нулю. Н. з. связан с отклонением ф-ции распределения существующих в ферми-жидкости элем, возбуждений (квазичастиц) от равновесного значения. Скорость Н. 3. Со не совпадает со скоростью обычного звука с, к-рая определяется сжимаемостью жидкости, причём Со>с. И. 3. был предсказан Л. Д. Ландау (1957) на основе общей теории ферми-жидкости, экспериментально обнаружен в жидком Не амер. физиками в 1966. В температурном интервале от 2 до 100 мК и давлении 0,32 атм ср. значение с составило 187,9 м/с, а Со=194,4 м/с (на частотах 15,4 и 45,5 МГц). Н. 3. может возникать также в металлах, эл-ны в к-рых образуют заряженную ферми-жидкость. Абель В. Р., Андерсон А. К,, Уитли Дж. К., Распространение нулевого звука в жидком Не при низких температурах, пер. с англ., УФН , 1967, т. 91, в. 2. См. также лит. при ст. Квантовая жидкость. [c.472]

В этой связи в оболочечную модель вводится понятие квазичастиц. Ядро уподобляется конечной ферми-жидкости (см. Квантовая жидкость), а ядро в осн. состоянии рассматривается как вырожденный ферми-газ квазичастиц, к-рые эффективно не взаимоде1 ствуют друг с другом, поскольку всякий акт столкновения, изменяющий индивидуальные состояния квазичастиц, запрещён принципом Паули. В возбуждённом состоянии ядра, когда 1 или 2 квазичастицы находятся на более высоких уровнях энергии, они, освободив орбиты внутри ферми-сферы (см. Ферми поверхность), могут взаимодействовать как друг с другом, так и с образовавшейся дыркой в нижней оболочке. В результате этого вз-ствия может происходить переход квазичастиц из заполненных состояний в незаполненные, вследствие чего старая дырка исчезает, а новая появляется, что эквивалентно перемещению дырки по спектру состояний. Т. о., согласно оболочечной модели, основывающейся на теории ферми-жидкости, спектр нижних возбуждённых состояний ядер определяется движением 1 — [c.925]

Понятие Э. м. обобщают для др. типов квазичастиц (фононов, фотонов, экситонов и др.). В теории квантовой жидкости для квазичастиц—фермионов с изотропным законом дисперсии Э, м. наз. отношение m=p /vQ, где ро и Vo — абс. значения импульса и скорости квазичастиц при абс. куле темп-ры, соответствующие ферми-энергии. Э. м. атома жидкого Не равна 3,08 то, где о — масса свободного атома Не (см. Илий жидкий). [c.645]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...