量子等离子体中类氢离子的基态能量
量子气体
2020-04-22 v1 等离子体物理
摘要
利用渐近迭代法（AIM），我们研究了完全简并电子气中氢和类氦静态离子的 1s 能级变化。对半经典 Thomas-Fermi（TF）、Shukla-Eliasson（SE）和修正 Shukla-Eliasson（cSE）模型进行了比较。值得注意的是，在稀薄经典电子气 regime 下，这些模型对于氢和类氦离子均退化为真空能级。在 TF 模型中，随着电子浓度增加，氢基态能级单调抬升趋向连续谱极限；而在 SE 和 cSE 模型中，类氢离子在特定电子浓度范围内通过能量最小化出现普适的束缚稳定谷，其中 cSE 模型的结果与典型金属中的电子浓度极为吻合。后一种稳定机制似乎源于金属密度 regime 中等离子体激元激发与费米尺度之间的相互作用。然而，对于类氦离子，未发现此类稳定机制。应用包含电子交换与关联效应的 cSE 模型表明，在自由电子假设框架下，cSE 模型定性地解释了元素金属的数密度与晶格参数。根据静态电荷屏蔽的 cSE 模型，我们定义了一个简单的金属-绝缘体转变判据。当前研究可进一步阐明金属化合物形成及其介电性质背后的物理机制。
引用
@article{arxiv.2002.10114,
title = {Ground State Energy of Hydrogen-Like Ions in Quantum Plasmas},
author = {M. Akbari-Moghanjoughi and Alireza Abdikian and Arash Phirouznia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10114},
year = {2020}
}