Подробно изложены основные положения теории фазовых переходов в плоских вырожденных системах (переходов Березинского—Костерлица—Таулеса—БКТ). Обсуждаются механизмы перехода, применение метода ренормализационной группы для его описания, а также возможные изменения сценария перехода в зависимости от энергии ядра топологического дефекта, в частности, в применении к тонким сверхпроводящим плёнкам. Проведён анализ различных сценариев плавления двумерных систем, современного состояния реальных экспериментов и компьютерного моделирования в данной области. Если в трёхмерном случае плавление всегда происходит посредством перехода первого рода, то в двумерном, как показано Хальпериным, Нельсоном и Янгом, система может плавиться посредством двух непрерывных переходов типа БКТ, при этом в ней возникает промежуточная гексатическая фаза, характеризуемая квазидальним ориентационным порядком. Однако в системе также может реализоваться фазовый переход первого рода. Недавно был предложен ещё один, отличающийся от такового в рамках теории Березинского—Костерлица—Таулесса—Хальперина—Нельсона—Янга, сценарий плавления, согласно которому плавление может происходить посредством двух переходов: непрерывного перехода типа БКТ твёрдое тело—гексатическая фаза и последующего перехода первого рода гексатическая фаза—изотропная жидкость. Особое внимание уделено зависимости сценария плавления от вида потенциала и влиянию случайного пиннинга на двумерное плавление. В частности, показано, что случайный пиннинг может принципиально изменить сценарий плавления в случае перехода первого рода. Рассмотрено плавление систем с потенциалами с отрицательной кривизной в области отталкивания, которые успешно применяются для описания аномальных свойств воды в трёх и двух измерениях.

Ключевые слова: двумерные системы, переход Березинского—Костерлица—Таулеса, сверхтекучие плёнки, сверхпроводящие плёнки, XY-модель, двумерные кристаллы, топологические дефекты, вихри, дислокации, дисклинации, гексатическая фаза, двумерное плавление, теория Березинского—Костерлица—Таулеса—Хальперина—Нельсона—Янга, переход первого рода PACS: 02.70.Ns, 05.70.Ln, 64.10.+h, 64.60.Ej, 64.70.D− (все) DOI: 10.3367/UFNr.2017.06.038161 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2017/9/a/ 000417704200001 2-s2.0-85040965639 2017PhyU...60..857R Цитата: Рыжов В Н, Тареева Е Е, Фомин Ю Д, Циок Е Н "Переход Березинского—Костерлица—Таулеса и двумерное плавление" УФН 187 921–951 (2017) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)Medline RefWorks Русский English RT Journal T1 Berezinskii—Kosterlitz—Thouless transition and two-dimensional melting A1 Ryzhov,V.N. A1 Tareyeva,E.E. A1 Fomin,Yu.D. A1 Tsiok,E.N. PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk PY 2017 FD 10 Sep, 2017 JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk JO Usp. Fiz. Nauk VO 187 IS 9 SP 921-951 DO 10.3367/UFNr.2017.06.038161 LK https://ufn.ru/ru/articles/2017/9/a/ Поступила: 15 мая 2017, доработана: 23 июня 2017, одобрена в печать: 29 июня 2017 English citation: Ryzhov V N, Tareyeva E E, Fomin Yu D, Tsiok E N “Berezinskii—Kosterlitz—Thouless transition and two-dimensional melting” Phys. Usp. 60 857–885 (2017); DOI: 10.3367/UFNe.2017.06.038161