Coulomb 和 Yukawa 单组分等离子体中的耦合强度
等离子体物理
2015-03-06 v1
摘要
在非理想经典 Coulomb 单组分等离子体 (OCP) 中，已知所有热力学性质仅依赖于单个参数——耦合参数 。相比之下，如果对势相互作用被背景电荷屏蔽（Yukawa OCP），则热力学状态还通过屏蔽参数 依赖于相互作用的范围。在这种情况下如何确定有效耦合参数一直是激烈争论的话题。在此，我们提出了一种基于基本结构量——径向对分布函数 (RPDF) 来定义和测量 Coulomb 和 Yukawa OCP 中耦合强度的一致方法。RPDF 通常可以通过直接观测或在实验中通过静态结构因子间接获得。或者，它可以在理论模型或模拟中直接计算。我们的方法基于这样的观察：从弱耦合系统建立关联的过程分为两步：首先，每个粒子周围单调增加的体积内没有其他粒子（关联空穴）；其次（随着耦合的进一步增加），每个粒子周围出现壳层结构，导致 RPDF 的峰值增长。利用分子动力学模拟，我们对 RPDF 的这些特征对 和 的依赖性进行了系统研究，并推导出了有效耦合参数的简单表达式。
引用
@article{arxiv.1408.5840,
title = {Coupling Strength in Coulomb and Yukawa One-Component Plasmas},
author = {T. Ott and M. Bonitz and L. Stanton and M. S. Murillo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.5840},
year = {2015}
}