Выпуски

 / 

2005

 / 

Апрель

  

Обзоры актуальных проблем


Фазовые переходы и сопутствующие явления в простых системах связанных атомов

 а,  б
а Department of Chemistry, University of Chicago, 5735 South Ellis Ave., Chicago, Illinois, 60637, USA
б Объединенный институт высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 127412, Российская Федерация

В кластерах и макроскопических системах связанных атомов с парным взаимодействием реализуются два типа возбуждений: конфигурационное, обусловленное изменением конфигурации атомов, и тепловое, за счет колебаний атомов. Конфигурационное возбуждение ответственно за фазовые переходы и может быть рассмотрено как переход из глобального минимума поверхности потенциальной энергии атомов в многомерном пространстве координат атомов к ее локальным минимумам. С этой точки зрения рассмотрены различные аспекты агрегатных состояний кластеров, включая сосуществование жидкой и твердой фаз кластера, точку замерзания как температуру перехода из метастабильного состояния жидкости в нестабильное состояние, стеклообразные состояния как нестабильные конфигурационно возбужденные состояния с большим временем жизни, фазовый переход при высоких давлениях, когда атомы твердого состояния образуют кристаллическую решетку. Концепция пустот как элементарных конфигурационных возбуждений макроскопической системы атомов, которые связаны с локальными минимумами поверхности потенциальной энергии, позволяет рассматривать переход из стеклообразного в твердое состояние и рост ядер новой фазы в конденсированном веществе как результат переноса пустот. Анализируется степень нарушения термодинамики для кластеров и макроскопических систем вблизи фазового перехода. Показано, что тепловое движение атомов дает существенный вклад в изменение энтропии при фазовом переходе, что делает применимым критерий Линдемана и подобные критерии фазового перехода, использующие параметры теплового движения атомов, хотя природа фазового перехода связана с конфигурационным возбуждением.

Текст pdf (635 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2005v048n04ABEH002022
PACS: 36.40.Ei, 61.72.Ji, 64.70.Dv, 64.70.Pf (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0175.200504b.0367
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2005/4/b/
000231253100002
2005PhyU...48..345B
Цитата: Берри Р С, Смирнов Б М "Фазовые переходы и сопутствующие явления в простых системах связанных атомов" УФН 175 367–411 (2005)
BibTexBibNote ® (generic) BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks
Русский English
TY JOUR
TI Phase transitions and adjacent phenomena in simple atomic systems
AU Berry, R. S.
AU Smirnov, B. M.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2005
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 175
IS 4
SP 367-411
UR https://ufn.ru/ru/articles/2005/4/b/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.0175.200504b.0367

English citation: Berry R S, Smirnov B M “Phase transitions and adjacent phenomena in simple atomic systemsPhys. Usp. 48 345–388 (2005); DOI: 10.1070/PU2005v048n04ABEH002022

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение