Випуски МФіНТ »  Том 37, випуск 10

Термодинамічні та кінетичні властивості одновалентного металічного гелію

В. Т. Швець

Одеська національна академія харчових технологій, вул. Дворянська, 1/3, 65082 Одеса, Україна

Отримано: 23.06.2015; остаточний варіант - 08.09.2015. Завантажити: PDF

Ефективна парна міжйонна взаємодія, вільна енергія, тиск та електричний опір рідкого металічного гелію обчислено в широкому діяпазоні густин і температур. Для цього використано теорію збурень за псевдопотенціялом електрон-йонної взаємодії. В усіх випадках розрахунки велись із врахуванням членів третього порядку теорії збурень, що на сьогодні є максимально можливою точністю обчислень. Як псевдопотенціял взято модельний однопараметричний псевдопотенціял. Для електронів провідности використано наближення випадкових фаз. їх обмінна взаємодія і кореляції враховано в наближенні локального поля. Для йонної підсистеми використано модель твердих сфер. їхній діяметер вважається одним з підгінних параметрів теорії. Цей діяметер та густина, за якої відбувається перехід металічного гелію з одновалентного в двовалентний стан, одержуються з аналізи парної ефективної міжйонної взаємодії. Детально аналізується випадок одновалентного металічного гелію. В усіх розглянутих випадках роль членів третього порядку виявилася істотною. Значення електроопору металічного гелію відповідає величинам, характерним для простих одновалентних металів. Такою ж виявилась і поведінка тиску як функції густини і температури. Досліджений діяпазон густин і температур відповідає умовам, спостережуваним у центральній частині планет газових гігантів. Аналіза одержаних результатів свідчить про можливість існування гелію в металічному стані в надрах планет Юпітерової групи.

Ключові слова: рівняння стану, термодинаміка, електричний опір, металічний гелій.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i10/1425.html

PACS: 61.25.Bi, 61.25.Mv, 64.10.+h, 65.20.De, 71.15.Dx, 71.15.Nc, 96.30.Kf

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. E. G. Maksimov and Yu. T. Shilov, Physics-Uspekhi, 42, No. 11: 1121 (1999). Crossref
  2. V. E. Fortov, Physics-Uspekhi, 50, No. 4: 333 (2007). Crossref
  3. S. T. Weir, A. C. Mitchell, and W. J. Nellis, Phys. Rev. Lett., 76: 1860 (1996). Crossref
  4. V. E. Fortov, V. Ya. Ternovoi, S. V. Kvitov, V. B. Mintsev, D. N. Nikolaev, A. A. Pyalling, and A. S. Filimonov, JETP Lett., 69, No. 12: 926 (1999). Crossref
  5. V. Ya. Ternovoi, A. S. Filimonov, V. E. Fortov, S. V. Kvitov, D. N. Nikolaev, and A. A. Pyaling, Physica B (Amsterdam), 265: 6 (1999). Crossref
  6. M. Bastea, A. C. Mitchell, and W. J. Nellis, Phys. Rev. Lett., 86: 3108 (2001). Crossref
  7. R. Chau, A. C. Mitchell, R. W. Minich, and W. J. Nellis, Phys. Rev. Lett., 90: 245501 (2003). Crossref
  8. D. A. Young, A. K. McMahan, and M. Ross, Phys. Rev. B: Condens. Matter, 24: 5119 (1981). Crossref
  9. A. Kietzmann, B. Holst, R. Redmer, M. P. Desjarfais, and T. R. Mattsson, Phys. Rev. Lett., 98: 190602 (2007). Crossref
  10. S. A. Kharallah and B. Militzer, Phys. Rev. Lett., 101: 106407 (2008). Crossref
  11. L. Stixrude and R. Jeanloz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105: 11071 (2008). Crossref
  12. V. T. Shvets, JETP, 143, No. 1: 159 (2013). Crossref
  13. E. G. Brovman, Yu. M. Kagan, and A. Holas, JETP, 34: 1300 (1971).
  14. D. J. Stevenson and N. W. Ashcroft, Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys., 9: 782 (1974). Crossref
  15. V. T. Shvets, JETP, 104, No. 4: 655 (2007). Crossref
  16. W. A. Harrison, Pseudopotentials in the Theory of Metals (New York: WA Benjamin: 1966).
  17. V. T. Shvets, Method of Green’s Functions in the Theory of Metals (Odesa: Latstar: 2002) (in Ukrainian).
  18. V. T. Shvets and E. V. Belov, Acta Physica Polonica A, 96, No. 6: 403 (1999). Crossref
  19. I. A. Vakarchuk, Introduction to the Many-Body Problem (Lviv: Lviv University: 1999) (in Ukrainian).
  20. W. H. Shih and D. Stroud, Phys. Rev. B: Condens. Matter, 31: 3715 (1985). Crossref
  21. P. Lloyd and C. A. Shall, J. Phys. C: Solid State Phys., 1: 1620 (1968). Crossref
  22. E. G. Brovman and Yu. Kagan, JETP, 36, No. 5: 1025 (1972).
  23. E. G. Brovman and A. Holas, JETP, 39: 924 (1974).
  24. J. Hammerberg and N. W. Ashcroft, Phys. Rev. B: Solid State, 9: 3999 (1974). Crossref
  25. L. Ballentine and V. Heine, Philos. Mag., 9: 617 (1964). Crossref
  26. D. J. M. Geldart and S. H. Vosko, Can. J. Phys., 44: 2137 (1966). Crossref
  27. V. T. Shvets, Phys. Met. Metallogr., 89, No. 3: 211 (2000).
  28. V. T. Shvets, S. V. Savenko, and Ye. K. Malinovskiy, Condens. Matter Phys., 9: 1 (2006). Crossref
  29. S. D. Kaim, N. P. Kovalenko, and E. V. Vasiliu, J. Phys. Studies, 1: 589 (1997).
  30. V. T. Shvets, JETP Lett., 95, No. 1: 29 (2012). Crossref
  31. V. T. Shvets, Phys. Met. Metallogr., 113, No. 10: 977 (2012). Crossref
  32. V. T. Shvets, T. V. Shvets, and Ya. Ye. Rachynskiy, Ukr. J. Phys., 55: 251 (2010).

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»