Выпуски

 / 

2017

 / 

Сентябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Переход Березинского—Костерлица—Таулеса и двумерное плавление

, , ,
Институт физики высоких давлений РАН им. Л.Ф. Верещагина, Троицк, Москва, Российская Федерация

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.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
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/
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, 29 июня 2017

English citation: Ryzhov V N, Tareyeva E E, Fomin Yu D, Tsiok E N “Berezinskii—Kosterlitz—Thouless transition and two-dimensional meltingPhys. Usp. 60 857–885 (2017); DOI: 10.3367/UFNe.2017.06.038161

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение