等离子体与金属的电导率
等离子体物理
2015-09-30 v2
摘要
本文从一般视角回顾了基于著名 Ziman 公式的致密等离子体和液态金属电导率建模方法，并解决了其应用于有限温度系统时的一些早期不一致之处。从 Lenard-Balescu 碰撞积分推导出了热平衡下洛伦兹型双组分等离子体电导率的一般公式，其中考虑了离子与电子之间的能量和动量交换。该公式被用作 Ziman 公式若干推广的基础，这些推广适用于在更宽条件范围内任意简并度的等离子体。这些公式隐含了离子的集体运动，但忽略了电子的集体运动。对后者的详细考虑表明，它们对电导率的影响通常很小。推导了 Ziman 公式的有效条件。将一般理论扩展到任意低温（此时离子动力学由集体效应主导，需要考虑动态离子关联），表明这会导致著名的 Bloch 公式。通过明确考虑电子-电子碰撞，对非洛伦兹型等离子体进行了探讨。推导了对洛伦兹模型以 1/Z 幂级数形式的修正。
引用
@article{arxiv.1508.06101,
title = {On the electrical conductivity of plasmas and metals},
author = {Basil Crowley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.06101},
year = {2015}
}
备注
65 pages (including 3 blank), 0 figures. Changes in ver2: New sub-section 1.2 highlighting key results. New section 9 & appendices A.1, A.2, addressing electron-electron collisions. Other minor changes. Expanded references