立方库仑晶体中对角力常数的缺失
材料科学
2020-12-24 v2 其他凝聚态物理
摘要
准谐模型提出可将晶体建模为以弹簧连接的原子。我们展示这一观点如何产生误导：对高斯定律的简单应用表明，立方库仑系统的离子—离子势可无对角谐性贡献，因而未必能以弹簧建模。我们通过考察三个示例性 regime 探究此观测的影响：裸离子、密度紧束缚与密度近自由电子模型。对裸离子模型，我们证明了力常数矩阵中的零元，并将此现象解释为泊松定律的自然结果。在密度紧束缚模型中，我们确认定域电子的纳入在谐性阶稳定了所有主要晶体结构，并构建了相对于核与价电子半径的优选结构相图。在密度近自由电子模型中，我们验证以背景 jelly 形式存在的离域电子足以在所有情形下抵消离子—离子势的对角力常数矩阵，并展示对 jelly 的一阶微扰无失稳效应。我们讨论了结果与凝聚态中 Wigner 晶体、等离子体物理中 Yukawa 晶体以及元素固体的关联。
引用
@article{arxiv.2007.00476,
title = {Absence of diagonal force constants in cubic Coulomb crystals},
author = {Bartholomew Andrews and Gareth Conduit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.00476},
year = {2020}
}
备注
10+12 pages, 6+7 figures