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二维双组分等离子体中带电粒子的屏蔽效应($\Gamma=2$)

统计力学 2015-06-22 v1

摘要

我们考虑了一个浸入二维双组分等离子体中的带电杂质的热力学效应,该等离子体由电荷为 ±e\pm e 的粒子组成,温度为 TT,耦合常数 Γ=e2/(kBT)=2\Gamma=e^2/(k_B T)=2,并被限制在半径为 RR 的大圆盘内。特别地,我们专注于分析电荷密度、关联函数和大势。我们的解析结果表明了电荷在所考虑的圆形几何结构中是如何重新分布的。当我们考虑带正电的杂质时,负离子会在杂质附近聚集,留下过剩的正电荷聚集在圆盘边界。由于电荷交换下的对称性,当放置带负电的杂质时会发生相反的效果。我们考虑了杂质电荷为等离子体中粒子电荷 ±e\pm e 的整数倍以及其分数这两种情况;这两种情况需要略微不同的数学处理,展示了等离子体电荷量子化的效应。由大势描述的等离子体中的体效应和张力效应并未因引入带电粒子而改变。除了由相反电荷离子间的吸引导致的坍缩效应外,大势中还出现了一个额外的拓扑项,与 n2ln(mR)-n^2\ln(mR) 成正比,其中 nn 为粒子的无量纲电荷。当在共形场论的背景下考虑时,该项将系统的中心荷从 c=1c=1 修改为 c=16n2c=1-6n^2

关键词

引用

@article{arxiv.1408.1080,
  title  = {Screening of an electrically charged particle in a two-dimensional two-component plasma at $\Gamma=2$},
  author = {Alejandro Ferrero and Gabriel Téllez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.1080},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 11 figures