Cтраница 1
Понятие квазичастицы заимствовано нами из теории многих частиц [61], являющейся сейчас ведущей теорией физики атомного ядра. Весьма наглядный пример понятия квазичастицы представляет собой разреженный газ из нейтральных атомов ( например, аргон), которые в свою очередь состоят из ядер и электронов. Едва ли можно построить теорию такого газа исходя непосредственно из сил взаимодействия между ядрами и электронами; притом такая теория оказалась бы чрезвычайно сложной, так как эти силы весьма значительны. Если же считать совокупность одного ядра и соответствующего числа электронов за квазичастицу, то это дает возможность рассматривать систему как идеальный газ. Квазичастицей в данном случае является атом газа. [1]
Для того чтобы понятие квазичастиц имело смысл, необходимо, чтобы их время жизни было достаточно велико. [2]
Как средство математического описания явления, понятие квазичастиц, и в частности фононов, является весьма удобным. Так же как и для фотонов, числа фононов в ячейке не ограничены, и, следовательно, фононы подчиняются распределению Бозе - Эйнштейна. При этом химический потенциал фононного газа следует считать равным нулю, так как, аналогично случаю фотонного газа, полное число фононов не фиксировано - фононы непрерывно поглощаются и излучаются кристаллической решеткой. [3]
Вообще говоря, необходимо отметить, что само понятие квазичастицы полезно только в том случае, если затухание квазичастицы остается малым по сравнен-ию с ее энергией. [4]
Ряд качеств, результатов, таких как введение понятия квазичастицы, доказательство справедливости оболочечной и оптической моделей ядра, вычисление Еср, р и нек-рые другие, непосредственно переносятся на атомные ядра. В последнее время, однако, интенсивно обсуждается вопрос о возможной неустойчивости этого основного состояния и перехода Я. Вопрос этот не выяснен, но любое его решение, как показывают оценки, слабо скажется на указанных выше количеств, результатах. [5]
Напомним, однако ( см. § 1), что понятие квазичастиц в ферми-жидкости имеет реальный физический смысл лишь вблизи ферми-поверхности, где затухание элементарных возбуждений сравнительно мало. Поэтому представление о заполненных энергетических зонах ( возникающее при описании спектра идеального ферми-газа) в реальной электронной жидкости теряет свой буквальный смысл. [6]
Малость сил взаимодействия между квазичастицами позволяет поставить вопрос об их индивидуальных термодинамических характеристиках. Вводя понятие квазичастицы, мы приходим к представлению о том, что величины, характеризующие свойства сверх-пересыщенного раствора электролита, не являются условными расчетными величинами, а имеют реальный физико-химический смысл. [7]
Понятие квазичастицы заимствовано нами из теории многих частиц [61], являющейся сейчас ведущей теорией физики атомного ядра. Весьма наглядный пример понятия квазичастицы представляет собой разреженный газ из нейтральных атомов ( например, аргон), которые в свою очередь состоят из ядер и электронов. Едва ли можно построить теорию такого газа исходя непосредственно из сил взаимодействия между ядрами и электронами; притом такая теория оказалась бы чрезвычайно сложной, так как эти силы весьма значительны. Если же считать совокупность одного ядра и соответствующего числа электронов за квазичастицу, то это дает возможность рассматривать систему как идеальный газ. Квазичастицей в данном случае является атом газа. [8]
Хотя излагаемый способ введения понятия квазичастиц в ферми-жидкости в полной аналогии с частицами газа наиболее удобен для систематического построения теории, связанная с ним физическая картина имеет тот недостаток, что в ней фигурирует ненаблюдаемая заполненная ферми-сфера квазичастиц. [9]
Магнитная восприимчивость металла в слабых магнитных полях ( / 3В С Г, / 3 - магнетон Бора, В - магнитная индукция) не может быть вычислена в общем виде. Дело в том, что в рамках теории ферми-жидкости можно рассматривать только парамагнитную ( спиновую) часть восприимчивости: эта часть определяется электронами проводимости вблизи ферми-поверхности, поскольку спины электронов в глубине распределения взаимно скомпенсированы. В диамагнитную же ( орбитальную) часть восприимчивости вносят вклад все электроны, в том числе из глубины распределения, где понятие квазичастиц в теории ферми-жидкости уже теряет смысл. Между тем обе части восприимчивости, вообще говоря, одного порядка величины, а реальный физический смысл имеет только их сумма. [10]
Если квазичастица движется над поверхностью Ферми, она может за счет взаимодействия с др. частицами неупруго рассеяться, передав им свою энергию е, что удобно рассматривать как процесс распада данной квазичастицы на ряд квазичастиц и дырок. Теряя энергию, квазичастица опускается на поверхность Ферми. Возможность распада означает, что квазичастица обладает конечным временем жизни т и затуханием у - Л / г. Однако при ( р - р) / Ро 1 затухание у - ( р - Ро) г / Ри е вне зависимости от величины взаимодействия, и понятие квазичастицы имеет смысл. [11]
ЛЧ), где / / - полный гамильтониан ядра, Е - его энергия. Это следует хотя бы из того, что введение понятия квазичастицы не требовало предположения о слабости взаимодействия между частицами среды. С др. стороны, если взаимодействие велико и малого радиуса ( по сравнению со средним расстоянием между частицами), то волновая ф-ция двух близких частиц существенно отличается от произведения двух одночастичных волновых ф-ций. Вследствие этого, даже если известна волновая ф-ция оболочечной модели, невозможно вычислить, напр. ДУ квазичастицами отличается от взаимодействия между свободными - - - уз нуклонами. В среде др. квазичастиц взаимодействие двух данных, наряду с процессом типа рис. 4 ( непосред - ствсниоо), сопровождается, напр. Возможны и более сложные виртуальные процессы, определяющие взаимодействие между двумя квазичастицами. Наиболее примочат, особенность взаимодействия двух квазичастиц - его существенно запаздывающий характер, даже если исходное взаимодействие незапаздывающее. [12]
Пока энергия возмущения достаточно мала ( например, при относительно низких температурах), любые взаимодействия в кристалле удается описать с помощью свободных квазичастиц различных сортов. Квазичастицы по своим свойствам относятся либо к фермионам, либо к бозонам. Для квазичастиц-бозонов существует предельное состояние соответствующей классической волны. Эффективность понятия квазичастиц подтверждается тем, что их дискретные физические характеристики могут быть измерены в экспериментах по рассеянию фотонов, нейтронов и других реальных микрочастиц. [13]
Если каждой микрочастице отвечает определенная волна, то, согласно теории де Бройля, каждой волне, в свою очередь, должна быть присуща некоторая частица. Примером может служить фотон. Для ряда волновых процессов соответствующие им частицы экспериментально не обнаружены. Укажем на некоторые из них: магноны ( квазичастицы магнитного поля), фононы ( квазичастицы звуковых волн), гравитоны ( квазичастицы гравитационных волн) и др. Понятие квазичастицы относительно. [14]