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温稠密物质中的离子势:流简并电子引起的尾迹效应

等离子体物理 2015-03-05 v3

摘要

研究了有限温度下静止流动量子等离子体中经典离子的有效动态屏蔽势。这是温稠密物质 (warm dense matter) 区域致密等离子体热力学和输运的关键量。此前已在流体力学方法或基于零温 Lindhard 介电函数的基础上研究过该势。此处我们通过包含基于 Mermin 介电函数的有限温度和碰撞效应扩展了动力学分析。所得的离子势表现出具有吸引极小值(尾迹)的振荡结构,因此与平衡等离子体的静态 Yukawa 势显著不同。针对 Brueckner 参数在 0.1rs10.1 \le r_s \le 1 范围内的高密度等离子体,在广泛的等离子体温度和电子漂移速度下详细分析了该势。结果表明,尾迹效应随电子温度升高而减弱。最后,我们获得了发生离子间吸引所需的最小电子漂移速度。该速度被证明小于电子费米速度。我们的结果首次能够对具有快速漂移电子的非平衡量子等离子体中的尾迹效应强度进行可靠预测,表明这些效应对温稠密物质条件下的输运至关重要,特别是对于激光 - 物质相互作用、电子 - 离子温度均衡和阻止本领。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.8079,
  title  = {The ion potential in warm dense matter: wake effects due to streaming degenerate electrons},
  author = {Zhandos Moldabekov and Patrick Ludwig and Michael Bonitz and Tlekkabul Ramazano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.8079},
  year   = {2015}
}

备注

Substantially extended version. New figures added