Взаимодействие элементарных возбуждений

Уравнение равновесия. Изложенная в 2 теория, основанная на картине слабо взаимодействующих элементарных возбуждений, оказывается недостаточной в непосредственной близости к Я-точке. По мере приближения к этой точке число элементарных возбуждений увеличивается, а их длина свободного пробега уменьшается. Это приводит к уменьшению времени жизни возбуждения. Время жизни возбуждения т связано с неопределенностью в его энергии соотношением Ле % %. В конце концов, неопределенность в энергии делается порядка самой энергии возбуждения 8 и само понятие энергетического спектра теряет смысл. Соответственно теряет смысл и формула (2.12), связывающая р с энергией возбуждения. Теория сверхтекучести в этой области температур должна строиться аналогично общей теории фазовых переходов второго рода, разработанной Л. Д. Ландау в 1937 г. (см., например, Л. Д. Ландау л Е. М. Лифшиц, 1964). Основным в этой теории является введение параметра перехода т], который равен нулю выше точки перехода и отличен от нуля ниже. Вблизи точки перехода параметр т) мал и в теории Ландау все термодинамические величины разлагаются в ряды по этому параметру. Здесь существенно, что вблизи точки перехода время релаксации параметра т), т.е. время, за которое этот параметр принимает равновесное значение, оказывается очень большим — большим, чем все другие времена релаксации в системе. Поэтому, задавая значения ц в каждой точке системы, можно описывать даже неравновесные состояния. При этом должно существовать дополнительное уравнение, описывающее приближение т) к его равновесному значению. [c.683]

Даже в случае, когда возможно полностью пренебречь взаимодействием элементарных возбуждений одного сорта, вопрос о взаимодействии между различными сортами элементарных возбуждений остается важнейшей проблемой. Только при таком учете полностью проявляется многообразие явлений в твердом теле. Уже само установление равновесия требует взаимодействия, т. е. обмена энергией между различными системами элементарных возбуждений. [c.15]

В части II мы будем рассматривать взаимодействия элементарных возбуждений друг с другом и с внешними полями. Различные возможности будем приводить к различным явлениям в твердом теле. Взаимодействие элементарных возбуждений с пучком фотонов приводит к оптическим явлениям. Электрон-фононное взаимодействие является определяющим в явлениях переноса, специальный случай —электрон-фонон-электронное взаимодействие—открывает подход к теории сверхпроводимости и т. д. В этой связи мы будем изучать также дальнейшие возбуждения, такие, как поляритоны и поляроны. [c.16]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ [c.192]

Взаимодействие элементарных возбуждений твердого тела с электромагнитными волнами во многих отношениях отличается от поведения твердого тела под влиянием статических электрических и магнитных полей. В качестве физических явлений вместо переноса заряда и энергии наблюдается поглощение, отражение н дисперсия падающего излучения. Эти процессы могут описываться как действие высокочастотного макроскопического поля на твердое тело или как взаимодействие между элементарными возбуждениями твердого тела и квантами электромагнитного поля — фотонами. [c.249]

В 64—66 мы приведем основы теоретического описания оптических явлений в твердом теле. Мы начнем с краткого обсуждения представления фотона как элементарного возбуждения ( 64). Если фотоны в твердом теле очень сильно связаны с другими элементарными возбуждениями (оптические фононы, экситоны), то взаимодействие уже не может описываться с помощью теории возмущений. Фотон и фонон (экситон) в этом случае образуют нечто единое, что надо ввести как новое элементарное возбуждение. Этот особый случай поляритонов будет рассмотрен в 65. В 66 мы введем комплексную диэлектрическую проницаемость. Она является связующим звеном между микроскопическими процессами взаимодействия элементарных возбуждений с фотонами и макроскопическими явлениями поглощения, отражения и дисперсии. [c.249]

В качестве типичного примера неравновесных процессов в большой квантовой системе многих частиц, описываемой в терминах взаимодействующих элементарных возбуждений, рассмотрено приближение к равновесию в системе взаимодействующих электронов и фононов. Вычисляется проводимость простых металлов при высоких температурах. Гл. V заканчивается кратким описанием проводимости при низких температурах, а также ряда других характеристик простых металлов, определяемых свойствами квазичастиц в них. [c.30]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИИ 41 [c.41]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ [10, 11] [c.41]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИИ [c.42]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ 43 [c.43]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИИ 45 [c.45]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ 51 [c.51]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ 53 [c.53]

Гамма-излучение. Гамма-излучением называют электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными атомными ядрами и возникающее при взаимодействии элементарных частиц. [c.280]

Во многих случаях можно рассматривать взаимодействие фотонов с атомами и молекулами вещества, как если бы последние были свободны или по крайней мере изолированы. Однако в тех случаях, когда квантово-оптические явления происходят в твердых телах, необходимо принимать во внимание электронные и другие коллективные движения в кристалле. Этим коллективным движениям сопоставляют своеобразные кванты , называемые квазичастицами или элементарными возбуждениями. Кристалл уподобляют газу таких квазичастиц. Квантово-оптические явления в твердых телах рассматривают, исходя из взаимодействия фотонов с указанными квазичастицами. [c.129]

Типы квазичастиц. Атомная динамика идеального (беспримесного, бездефектного) кристалла описывается коллективными волновыми движениями. С квантовой точки зрения эти движения эквивалентны газу неких частиц, энергия е и импульс р которых выражаются через частоту волн и волновой вектор с помощью известных соотношений е=Ай и p=flq. Частицы, сопоставляемые с коллективными волновыми движениями в кристалле, называют квазичастицами. Формально мы получаем квазичастицы, производя квантование волн, распространяющихся по кристаллу. Представление кристалла в виде газа квазичастиц составляет сущность метода квазичастиц (метода элементарных возбуждений). Этот метод является основным в современной теории твердого тела он позволяет свести крайне сложную динамику огромного коллектива взаимодействующих реальных частиц (атомов кристалла) к относительно простой динамике газа квазичастиц. [c.146]

Одной из форм дефектов решетки являются рассмотренные выше тепловые колебания атомов, которые могут взаимодействовать со статическими дефектами решетки и в ряде случаев стимулировать их появление. В общем случае под дефектом можно понимать любое элементарное возбуждение кристалла, а состояние реального кристалла — возбужденным состоянием. [c.229]

Методы М. а. могут использоваться также для исследования веществ, в к-рых взаимодействие звука с элементарными возбуждениями не ограничивается простейшими релаксац. процессами. Напр., исследование поглощения звука в металлах и полупроводниках при разл. темп-рах, магн. полях и др, воздействующих факторах позволяет получить информацию о поведении электронов, о структуре ферми-поверхностей и об особенностях электрон-фононного взаимодействия. Измерение затухания звука в диэлектриках, напр. в кварце, в зависимости от темп-ры и при разных условиях предварит, обработки позволяет судить о наличии тех или иных примесей или дефектов. [c.194]

Имеет смысл кратко остановиться на различиях между квантовыми интегралами столкновений Больцмана (4.2.50) и Улинга-Уленбека (4.1.86). Наиболее важная особенность последнего заключается в том, что он содержит комбинации функций распределения, вид которых зависит от типа статистики. С другой стороны, в интеграле столкновений Больцмана квантовые статистические эффекты не включены. Физический смысл различия состоит в том, что эти интегралы столкновений фактически используются для описания разных систем. Выражение (4.1.86) применимо для квантовых газов произвольной плотности со слабо взаимодействующими элементарными возбуждениями (квазичастицами), когда статистические эффекты являются существенными. Квантовый интеграл столкновений Больцмана (4.2.50) применяется для разреженных газов, когда квантовые эффекты важны только при вычислении сечения рассеяния ). Чтобы включить квантовые статистические эффекты в интеграл столкновений Больцмана, необходимо учесть последнее слагаемое в левой части уравнения (4.2.14), описывающее трехчастичное взаимодействие. Этот вопрос будет обсуждаться в параграфе 4.3. [c.274]

Формула (6.3.76) дает спектральную функцию в квазичастичном приближении. С физической точки зрения это приближение означает, что систему можно описать как газ слабо взаимодействующих элементарных возбуждений (квазичастиц), энергии которых находятся из уравнения (6.3.77). Подчеркнем, что энергия квазичастицы E r t) [c.53]

В книге, состоящей из двух частей, с единой точки зрения рассмотрены электронные, фононные и оптические свойства твердых тел—металлов и полупроводников. Первая часть посвящепа теории элементарных возбуждений в твердых телах квазиэлектронов, плазмонов, фононов, магнонов и экситонов. Вторая часть посвящена взаимодействиям элементарных возбуждений элект-рон-фононному, электрон-фотонному, фотом-фононному, электрон-электронному и фонон-фононному. [c.2]

В книге последовательно развиваются основы аппарата квантовой теории поля (вторичное квантование бозонов и фермионов, методы функций Грина и функции распространения и т. д.), его приложения к рассмотрению основных элементарных возбуждений в твердом теле (электроны, фононы, экситоны), а также взаимодействий между ппдш (сверхпроводимость, поляритоиы). [c.366]

Условие б) хорошо выполняется в полупроводниках и диэлектриках с малым числом свободных электронов, когда взаимодействие между ними мало и может быть учтено как электрон-электронное рассеяппе. В металлах, где число свободных электронов велико, взаимодействие с осн. массой электронов учитывается самосогласованным одноэлектронным потенциалом. Взаимодействие с электронами, находящимися в тонком слое вблизи поверхности Ферми, может быть учтено в рамках теории ферми-жидкости, в к-рой в качестве элементарных возбуждений рассматриваются заряж. квазичастнцы — фермионы, описывающие самосогласованное движение всей системы электронов. Электрон-электронное взаимодействие приводит, как правило, лишь к перенормировке спектра. ИсклЮ Чение составляют кристаллы с узкими зонами, где энергия отталкивания двух электронов на одном узле превышает ширину зоны. Если в таких кристаллах число электронов равно числу атомов, они являются диэлектриками, даже если число мест в зоне (с учётом спина) больше числа атомов. При изменении ширины разрешённой зоны в результате сближения атомов происходит переход к металлич. проводимости (переход Мотта). [c.92]

Часто процессы С. противопоставляются процессу турбулизации неравновесной среды. В действительности между процессами pasBifTHH регулярных структур и развития турбулентности (простравственно-времен-нбгЬ беспорядка) имеется много общего. Прежде всего и для того и для др. процесса наиб, характерно вовлечение в нроцесс всё новых возбуждений неравновесной среды. Только в первом случае (самоорганизация) эти возбуждения синхронизованы друг с другом, а во втором — наоборот, взаимодействие этих элементарных возбуждений рождает случайность (см. Странный аттрактор). Естественно, что в широкой области параметров неравновесной среды наблюдаются промежуточные состояния, к-рые нельзя отнести ни к полной С., нн к развитой турбулентности. Такие состояния обычно называют пространственно-временным хаосом. [c.413]

Анизотропная jryZ-модель связана с другой классич. двумерной моделью на квадратной решётке, а именно с восьмивершинной моделью. Точное решение классич. двумерной восьмивершинной модели — крупнейшее достижение в области точно решаемых моделей — получено в 1972 Р. Бакстером [2]. Он обнаружил противоречие с гипотезой универсальности и независимости критич. показателей от деталей взаимодействия. Решение восьмивершинной модели позволило вычислить энергию осн. состояния и найти спектр элементарных возбуждений [c.151]

ФЁРМИ-ГАЗ—газ из частиц с полуцелым (в единицах Л) спином, подчиняющихся квантовой Ферми—Дирака статистике. Ф.-г. из невзаимодействующих частиц наз. идеальным, а в отсутствие внеш. полей—свободным. К Ф.-г. относятся электроны в металлах и полупроводниках, газы из атомов с нечётным числом нуклонов (напр., Не) электроны в атомах с большими атомными номерами, изучаемые в Томаса—Ферми теории нуклоны в тяжёльсх сильно возбуждённых ядрах, описываемые в рамках статистической модели ядра элементарные возбуждения электронов, взаимодействующих с фононами в кристаллич. решётке, и т. д. (см. также Ферми-жидкость). [c.282]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...