RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2012

 / 

Май

←  →

Обзоры актуальных проблем


Квазиклассическая модель строения вещества


Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Миусская пл. 4, Москва, 125047, Российская Федерация

Рассмотрен современный квазиклассический метод описания свойств электронной компоненты вещества, развитый за последние десятилетия, и приведён ряд задач квантовой физики, решённых с его помощью. В основе метода лежит статистическая модель Томаса — Ферми, а её обобщение достигается в результате введения аддитивных поправок, учитывающих различные физические эффекты, в том числе оболочечную структуру электронного спектра. Применение квазиклассического метода к исследованию строения вещества и конечных систем позволило, в частности, провести анализ осцилляций полной энергии электронов как функции их числа в одномерной квантовой точке, описать пространственные осцилляции в распределении электронной плотности в атомах и атомных кластерах, а также ступенчатую зависимость степени и энергии ионизации от температуры в больцмановской плазме, оценить потенциалы ионизации свободных ионов, объяснить и количественно описать различие характера осцилляций в спектрах масс металлических кластеров.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0182.201205a.0457
PACS: 31.15.bt, 36.40.Cg, 52.25.Kn, 64.10.+h, 71.10.−w, 71.15.Mb (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0182.201205a.0457
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2012/5/a/
000307559000001
2-s2.0-84864983227
2012PhyU...55..429S
Цитата: Шпатаковская Г В "Квазиклассическая модель строения вещества" УФН 182 457–494 (2012)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 27 мая 2011, доработана: 15 июля 2011, 2 августа 2011

English citation: Shpatakovskaya G V “Semiclassical model of the structure of matter” Phys. Usp. 55 429–464 (2012); DOI: 10.3367/UFNe.0182.201205a.0457

Список литературы (154) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (35) Похожие статьи (20)

  1. Киржниц Д А, Лозовик Ю Е, Шпатаковская Г В УФН 117 3 (1975); Kirzhnits D A, Lozovik Yu E, Shpatakovskaya G V Sov. Phys. Usp. 18 649 (1975)
  2. Brack M, Bhaduri R K Semiclassical Physics (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1997)
  3. Lundqvist S, March N H (Eds) Theory of the Inhomogeneous Electron Gas (New York: Plenum Press, 1983)
  4. Dirac P A M Proc. Cambr. Philos. Soc. 26 376 (1930)
  5. Thomas L H Proc. Cambr. Philos. Soc. 23 542 (1927)
  6. Fermi E Rend. Accad. Naz. Lincei 6 602 (1927)
  7. Feynman R P, Metropolis N, Teller E Phys. Rev. 75 1561 (1949)
  8. Sommerfeld A Z. Phys. 80 415 (1933)
  9. Gombás P Die statistische Theorie des Atoms und ihre Anwendungen (Wein: Springer-Verlag, 1949); Гомбаш П Статистическая теория атома и ее применения (М.: ИЛ, 1951)
  10. Schwinger J Phys. Rev. A 22 1827 (1980)
  11. Englert B-G, Schwinger J Phys. Rev. A 29 2331 (1984); Englert B-G, Schwinger J Phys. Rev. A 29 2339 (1984)
  12. Englert B-G, Schwinger J Phys. Rev. A 32 26 (1985)
  13. Englert B-G Semiclassical Theory of Atoms (Berlin: Springer, 1988)
  14. Dmitrieva I K, Plindov G I Phys. Lett. A 55 3 (1975)
  15. Plindov G I, Dmitrieva I K J. Physique 38 1061 (1977)
  16. Dmitrieva I K, Plindov G I J. Physique 45 85 (1984)
  17. Шпатаковская Г В Письма в ЖЭТФ 86 11 (2007); Shpatakovskaya G V JETP Lett. 86 9 (2007)
  18. Шпатаковская Г В Физика плазмы 34 275 (2008); Shpatakovskaya G V Plasma Phys. Rep. 34 245 (2008)
  19. Гергель В А, Сурис Р А ЖЭТФ 84 719 (1983); Gergel' V A, Suris R A Sov. Phys. JETP 57 415 (1983)
  20. Гергель В А, Шпатаковская Г В ЖЭТФ 102 640 (1992); Gergel' V A, Shpatakovskaya G V Sov. Phys. JETP 75 342 (1992)
  21. Гергель В А, Шпатаковская Г В ФТП 27 923 (1993); Gergel' V A, Shpatakovskaya G V Semiconductors 27 500 (1993)
  22. Киржниц Д А, Шпатаковская Г В ЖЭТФ 108 1238 (1995); Kirzhnits D A, Shpatakovskaya G V JETP 81 679 (1995)
  23. Шпатаковская Г В ЖЭТФ 118 87 (2000); Shpatakovskaya G V JETP 91 76 (2000)
  24. Киржниц Д А, Иванов О В ЖЭТФ 104 3150 (1993); Kirzhnits D A, Ivanov O V JETP 77 478 (1993)
  25. Perrot F, Dharma-wardana M W C Phys. Rev. A 30 2619 (1984)
  26. Hedin L, Lundqvist B I J. Phys. C 4 2064 (1971)
  27. Hubbard J Proc. R. Soc. Lond. A 243 336 (1958)
  28. Singwi K S et al. Phys. Rev. B 1 1044 (1970)
  29. Vashishta P, Singwi K S Phys. Rev. B 6 875 (1972)
  30. Von Barth U, Hedin L J. Phys. C 5 1629 (1972)
  31. Vosko S H, Wilk L, Nusair M Can. J. Phys. 58 1200 (1980)
  32. Wang Y, Perdew J P Phys. Rev. B 44 13298 (1991)
  33. Perdew J P et al. Phys. Rev. B 46 6671 (1992)
  34. Киржниц Д А ЖЭТФ 32 115 (1957); Kirzhnits D A Sov. Phys. JETP 5 64 (1957)
  35. Киржниц Д А Полевые методы теории многих частиц (М.: Атомиздат, 1963); Kirzhnits D A Field Theoretical Methods in Many-Body Systems (Oxford: Pergamon Press, 1967)
  36. Калиткин Н Н ЖЭТФ 38 1534 (1960); Kalitkin N N Sov. Phys. JETP 11 1106 (1960)
  37. Калиткин Н Н, Кузьмина Л В Препринт №35 (М: ИПМ АН СССР, 1975)
  38. Фортов В Е Экстремальные состояния вещества (М: Физматлит, 2010); Fortov V E Extreme States of Matter on Earth and in the Universe (Berlin: Springer, 2011)
  39. Шпатаковская Г В Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (М.: ФИАН, 1992)
  40. Shpatakovskaya G V Proc. XIX AIRAPT Conf. on High Pressure Science and Technology, Colorado, 1994 p. 159
  41. Киржниц Д А, Шпатаковская Г В Письма в ЖЭТФ 59 446 (1994); Kirzhnits D A, Shpatakovskaya G V JETP Lett. 59 467 (1994)
  42. Kirzhnits D A, Shpatakovskaya G V Phys. Lett. A 198 94 (1995)
  43. Киржниц Д А, Шпатаковская Г В ТМФ 109 124 (1996); Kirzhnits D A, Shpatakovskaya G V Theor. Math. Phys. 109 1342 (1996)
  44. Scott J M C Philos. Mag. 43 859 (1952)
  45. Фрадкин Е С ЖЭТФ 36 1533 (1959); Fradkin E S Sov. Phys. JETP 9 1087 (1959)
  46. Lieb E H Phys. Lett. A 70 444 (1979)
  47. Siedentop H, Weikard R, Müller A M K Invent. Math. 97 159 (1989)
  48. Киржниц Д А, Шпатаковская Г В ЖЭТФ 62 2082 (1972); Kirzhnits D A, Shpatakovskaya G V Sov. Phys. JETP 35 1088 (1972)
  49. Киржниц Д А, Шпатаковская Г В ЖЭТФ 66 1828 (1974); Kirzhnits D A, Shpatakovskaya G V Sov. Phys. JETP 39 899 (1974)
  50. Шпатаковская Г В Препринт №67 (М.: ИПМ АН СССР, 1983)
  51. Шпатаковская Г В ТВТ 23 42 (1985); Shpatakovskaya G V High Temp. 23 40 (1985)
  52. Shpatakovskaya G V, Kuz'menkov E A Int. J. Thermophys. 13 315 (1992)
  53. Киржниц Д А, Шпатаковская Г В Препринт №33 (М.: ФИАН, 1998)
  54. Гаранин С Ф Изв. Вузов Физика (2) 81 (1984); Garanin S F Sov. Phys. J. 27 156 (1984)
  55. Магомедов К М Докл. АН СССР 62 2082 (1985); Magomedov K M Sov. Phys. Dokl. 20 1046 (1985)
  56. Шпатаковская Г В Препринт №66 (М.: ИПМ АН СССР, 1981)
  57. Шпатаковская Г В ЖЭТФ 125 518 (2004); Shpatakovskaya G V JETP 98 455 (2004)
  58. Шпатаковская Г В ЖЭТФ 129 533 (2006); Shpatakovskaya G V JETP 102 466 (2006)
  59. Шпатаковская Г В Энциклопедия низкотемпературной плазмы Т. Вводный том 1 (Под ред. В Е Фортова) (М.: Наука, 2000) с. 313
  60. Шпатаковская Г В Письма в ЖЭТФ 73 306 (2001); Shpatakovskaya G V JETP Lett. 73 268 (2001)
  61. Шпатаковская Г В Письма в ЖЭТФ 70 333 (1999); Shpatakovskaya G V JETP Lett. 70 334 (1999); Shpatakovskaya G V cond-mat/0001116
  62. Шпатаковская Г В Письма в ЖЭТФ 72 394 (2000); Shpatakovskaya G V JETP Lett. 72 269 (2000)
  63. Brack M Adv. Solid State Phys. 41 459 (2001)
  64. Brack M Rev. Mod. Phys. 65 677 (1993)
  65. de Heer W A Rev. Mod. Phys. 65 611 (1993)
  66. Yannouleas C, Landman U Phys. Rev. B 48 8376 (1993)
  67. Strutinsky V M Nucleonika 20 679 (1975)
  68. Strutinsky V M et al. Z. Phys. A 283 269 (1977)
  69. Yannouleas C, Landman U J. Phys. Chem. B 101 5780 (1997)
  70. Yannouleas C, Bogachek E N, Landman U Phys. Rev. B 57 4872 (1998)
  71. Strutinsky V M Nucl. Phys. A 95 420 (1967)
  72. Калиткин Н Н, Кузьмина Л В ФТТ 13 2314 (1971); Kalitkin N N, Kuz'mina L V Sov. Phys. Solid State 13 1938 (1972)
  73. Ullmo D et al. Phys. Rev. B 63 125339 (2001)
  74. Novoselov K S et al. Science 306 666 (2004)
  75. Novoselov K S et al. Nature 384 197 (1996)
  76. Castro Neto A H et al. Rev. Mod. Phys. 81 109 (2009); Castro Neto A H et al. arXiv:0709.1163
  77. Strutinsky V M Nucl. Phys. A 122 1 (1968)
  78. Beenakker C W J Phys. Rev. B 44 1646 (1991)
  79. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Квантовая механика. Нерелятивистская теория (М.: Физматлит, 1989); Landau L D, Lifshitz E M Quantum Mechanics. Non-Relativistic Theory (Oxford: Pergamon Press, 1977)
  80. Базь А И, Зельдович Я Б, Переломов А М Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике (М.: Наука, 1971); Baz' A I, Zel'dovich Ya B, Perelomov A M Scattering, Reactions and Decay in Nonrelativistic Quantum Mechanics (Jerusalem: Israel Program for Scientific Translations, 1969)
  81. Грязнов В К Энциклопедия низкотемпературной плазмы Т. Вводный том 1 (Под ред. В Е Фортова) (М.: Наука, 2000) с. 299
  82. Moore C E Atomic Energy Levels as Derived from the Analyses of Optical Spectra (Washington: U.S. Dept. of Commerce, National Bureau of Standards, 1949)
  83. Carlson T A et al. Atom. Data Nucl. Data Tabl. 2 63 (1970)
  84. Brack M, Quentin P Nucl. Phys. A 361 35 (1981)
  85. Membrado M, Pacheco A F, Saudo J Phys. Rev. B 41 5643 (1990)
  86. Карпов В Я, Шпатаковская Г В Электр. журн. "Исследовано в России" 5 2118 (2002); Карпов В Я, Шпатаковская Г В http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/191.pdf
  87. Шпатаковская Г В Физика экстремальных состояний вещества — 2004 (Под ред. В Е Фортова и др.) (Черноголовка: ИПХФ РАН, 2004) с. 9
  88. Clougherty D P, Zhu X Phys. Rev. A 56 632 (1997)
  89. Mann J B Atom. Data Nucl. Data Tabl. 12 1 (1973)
  90. Parker G W Phys. Rev. A 33 799 (1986)
  91. Hartree D R, Hartree W Proc. R. Soc. Lond. A 149 210 (1935)
  92. Tietz T J. Chem. Phys. 22 2094 (1954)
  93. Ахиезер А И, Берестецкий В Б Квантовая электродинамика (М.: Гостехиздат, 1953); Akhiezer A I, Berestetskii V B Quantum Electrodynamics (New York: Interscience Publ., 1965)
  94. McMahan A K, Ross M High Pressure Science and Technology. Proc. of the 7th Intern. AIRAPT Conf., Le Creusot, France, July 30 - August 3, 1979 Vol. 2 (Eds B Vodar, Ph Marteau) (New York: Pergamon Press, 1980)
  95. Shemyakin O P et al. J. Phys. A Math. Theor. 43 335003 (2010)
  96. Altshuler L V Shock Compression of Condensed Matter — 1991. Proc. of the American Physical Society Topical Conf., Williamsburg, Virginia, June 17 - 20, 1991 (Eds S C Schmidt et al.) (Amsterdam: Elsevier, 1992)
  97. Young D A et al. Phys. Lett. A 108 157 (1985)
  98. Горбачева Г Ф, Ельяшевич М А, Романов Г С ТВТ 13 61 (1975)
  99. Иосилевский И Л, Грязнов В К ТВТ 19 1121 (1981)
  100. Stewart J C, Pyatt K D (Jr.) Astrophys. J. 144 1203 (1966)
  101. Шпатаковская Г В Физика экстремальных состояний вещества — 2005 (Под ред. В Е Фортова и др.) (Черноголовка: ИПХФ РАН, 2005) с. 120
  102. Калиткин Н Н, Ритус И В Препринт №26 (М.: ИПМ АН СССР, 1977)
  103. Струтинский В М ЯФ 3 614 (1966); Strutinski V M Sov. J. Nucl. Phys. 3 449 (1966)
  104. Киржниц Д А ЖЭТФ 34 1625 (1958); Kirzhnits D A Sov. Phys. JETP 7 1116 (1958)
  105. Hodges C H Can. J. Phys. 51 1428 (1973)
  106. Polischuk A Ya Solid State Commun. 61 193 (1987)
  107. Puente A, Casas M, Serra L Physica E 8 387 (2000)
  108. Serra L, Puente A Eur. Phys. J. D 14 77 (2001)
  109. Зельдович Я Б, Райзер Ю П Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (М.: Наука, 1966); Zel'dovich Ya B, Raizer Yu P Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena (Mineola, N.Y.: Dover Publ., 2002)
  110. Никифоров А Ф, Новиков В Г, Уваров В Б Квантово-статистические модели высокотемпературной плазмы (М.: Физматлит, 2000); Nikiforov A F, Novikov V G, Uvarov V B Quantum-Statistical Models of Hot Dense Matter (Basel: Birkhäuser Verlag, 2005)
  111. Воропинов А И, Гандельман Г М, Подвальный В Г УФН 100 193 (1970); Voropinov A I, Gandel'man G M, Podval'nyi V G Phys. Usp. 13 56 (1970)
  112. Шпатаковская Г В Препринт №28 (М.: ИПМ АН СССР, 1985)
  113. Синько Г В Числ. методы мех. сплошн. среды 10 124 (1979)
  114. Синько Г В Числ. методы мех. сплошн. среды 12 121 (1981)
  115. Rozsnyai B F Phys. Rev. A 5 1137 (1972)
  116. Zittel W, Meyer-ter-Vehn J, Kübler J Physica B+C 139 - 140 364 (1986)
  117. McMahan A K Physica B+C 139 - 140 31 (1986)
  118. Meyer-ter-Vehn J, Zittel W Phys. Rev. B 37 8674 (1988)
  119. Чернов С В ТВТ 26 264 (1988)
  120. Hostler L J. Math. Phys. 5 591 (1964)
  121. Plindov G I, I K Dmitrieva I K Phys. Lett. A 64 348 (1978)
  122. Шпатаковская Г В Препринт №160 (М: ИПМ АН СССР, 1988)
  123. Бушман А В и др. Письма в ЖЭТФ 39 341 (1984); Bushman A V et al. JETP Lett. 39 411 (1984)
  124. Ragan С E (III) Phys. Rev. A 25 3360 (1982)
  125. Ragan С E (III) Phys. Rev. A 29 1391 (1984)
  126. Nellis W J et al. Shock Waves in Condensed Matter — 1983. Proc. of the American Physical Society Topical Conf., Santa Fe, New Mexico, July 18 - 21, 1983 (Amsterdam: North-Holland, 1983)
  127. Альтшулер Л В и др. ЖЭТФ 72 317 (1977); Al'tshuler L V et al. Sov. Phys. JETP 45 167 (1977)
  128. Кормер С Б и др. ЖЭТФ 42 686 (1962); Kormer S B et al. Sov. Phys. JETP 15 477 (1962)
  129. Симоненко В А и др. ЖЭТФ 88 1452 (1985); Simonenko V A et al. Sov. Phys. JETP 61 869 (1985)
  130. Аврорин Е Н и др. Письма в ЖЭТФ 43 241 (1986); Avrorin E N et al. JETP Lett. 43 308 (1986)
  131. Marsh S P (Ed.) LASL Shock Hugoniot Data (Berkeley: Univ. California Press, 1980)
  132. Крупников К К и др. ДАН СССР 148 1302 (1963); Krupnikov K K et al. Sov. Phys. Dokl. 8 205 (1963)
  133. Ragan С E (III), Silbert M G, Diven B C J. Appl. Phys. 48 2860 (1977)
  134. Копышев В П Числ. методы мех. сплошн. среды 8 54 (1977)
  135. Trainor K S J. Appl. Phys. 54 2372 (1983)
  136. Genzken O, Brack M Phys. Rev. Lett. 67 3286 (1991)
  137. Nishioka H, Hansen K, Mottelson B R Phys. Rev. B 42 9377 (1990)
  138. Clemenger K Phys. Rev. B 44 12991 (1991)
  139. Balian R, Bloch C Ann. Physics 69 76 (1972)
  140. Björnholm S Nuclear Physics Concepts in the Study of Atomic Cluster Physics (Eds R Schmidt, H O Lutz, R Dreizler) (Berlin: Springer, 1992) p. 26
  141. Koch E Phys. Rev. B 58 2329 (1998); Koch E cond-mat/9803309
  142. Martin T P et al. Chem. Phys. Lett. 172 209 (1990)
  143. Persson J L et al. Chem. Phys. Lett. 186 215 (1991)
  144. Martin T P, Näher U, Schaber H Chem. Phys. Lett. 199 470 (1992)
  145. Pedersen J et al. Nature 353 733 (1991)
  146. Lermé J et al. Phys. Rev. Lett. 68 2818 (1992)
  147. Gutzwiller M C J. Math. Phys. 8 1979 (1967)
  148. Gutzwiller M C J. Math. Phys. 10 1004 (1969)
  149. Gutzwiller M C J. Math. Phys. 12 343 (1971)
  150. Mansikka-aho J, Manninen M, Nishioka H Phys. Rev. B 48 1837 (1993)
  151. Богачек Э Н, Гогадзе Г А ЖЭТФ 63 1839 (1972); Bogachek É N, Gogadze G A Sov. Phys. JETP 36 973 (1973)
  152. Yannouleas С, Bogachek E N, Landman U Phys. Rev. B 57 4872 (1998)
  153. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Механика (М.: Физматгиз, 1958); Landau L D, Lifshitz E M Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1976)
  154. Creagh S C, Littlejohn R G J. Phys. A Math. Gen. 25 1643 (1992)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение