Диссертация (1104876), страница 16
Текст из файла (страница 16)
 ëèíåéíîì ïðèáëè119æåíèè ïîñòàâëåíà è ðåøåíà çàäà÷à î ïîëó÷åíèè äèñïåðñèîííûõ õàðàêòåðèñòèê âîëí ïîëÿðèçàöèè â îäíî- è äâóìåðíûõ ñèñòåìàõ íåéòðàëüíûõäèïîëüíûõ ÷àñòèö (3.2), (3.4). Ïðåäñêàçàíî ñóùåñòâîâàíèå âîëí ïîëÿðèçàöèè, íå ñîïðîâîæäàþùèõñÿ âîçìóùåíèÿìè ïîòîêîâîé ñêîðîñòè èïëîòíîñòè ÷èñëà ÷àñòèö. Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ âîëí ïîëÿðèçàöèè ÿâëÿåòñÿ ñòðåìëåíèå èõ ÷àñòîòû ê íóëþ ïðè k → 0. Âàæíîéîòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ íîâîé âîëíû ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî å¼ äèñïåðñèîííàÿ êðèâàÿ èìååò õàðàêòåðíûé ìàêñèìóì, ñóùåñòâîâàíèå êîòîðîãîñâÿçàíî ñ ó÷¼òîì äèïîëü-äèïîëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î íàëè÷èè îòðèöàòåëüíîé äèñïåðñèè.
Ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòü òàêîéâîëíû ìåíÿåò çíàê ïðè ïåðåõîäå ÷åðåç ìàêñèìóì.  êà÷åñòâå ñðåäû áûëðàññìîòðåí ãàç ìîëåêóë îêñèäà àçîòà N O, îáëàäàþùèõ ñîáñòâåííûìèäèïîëüíûìè ìîìåíòàìè. Äëÿ ìîäåëè äâóìåðíîé êâàíòîâîé ñèñòåìû ìíîãèõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö,íàäåëåííûõ ñîáñòâåííûìè ýëåêòðè÷åñêèìè äèïîëüíûìè ìîìåíòàìè, íàõîäÿùèõñÿ âî âíåøíåì îäíîðîäíîì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå, ïîëó÷åí ñïåêòðñîáñòâåííûõ âîëí.  âûðàæåíèè äëÿ äâóìåðíûõ âîëí Ëåíãìþðà (3.10)ðàññ÷èòàí âêëàä äèïîëü-äèïîëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé ìåæäó äèïîëÿìè,à òàê æå ïðåäñêàçàíî ñóùåñòâîâàíèå çàòóõàþùåé âîëíû íîâîãî òèïà(3.11), ñâÿçàííîé ñ âîçìóùåíèåì ïîëÿðèçàöèè.  êà÷åñòâå ñðåäû ìîæåò áûòü ðàññìîòðåíà äâóìåðíàÿ ïîâåðõíîñòü ìåòàëëà, íà êîòîðîé íàõîäèòñÿ ãàç ýëåêòðîíîâ è äûðîê, à òàê æå äâóìåðíûå èîííûå êëàñòåðû. Ðàññìîòðåíà çàäà÷à î âîçìóùåíèè âîëí ïîëÿðèçàöèè â äâóìåðíîé ñðåäå, ñîñòîÿùåé èç çàðÿæåííûõ ÷àñòèö äâóõ ñîðòîâ, ñ ñîáñòâåííûìè äèïîëüíûìè ìîìåíòàìè.
 êà÷åñòâå èññëåäóåìîé ñðåäû ìîæåò áûòü âçÿòíàíî-ðàçìåðíûé èîííûé êðèñòàëë. Ïîëó÷åíà äèñïåðñèîííàÿ çàâèñèìîñòü âîëí Ëåíãìþðà è èîííî-çâóêîâûõ âîëí, ó÷èòûâàþùèõ âêëàäêâàíòîâîãî ïîòåíöèàëà Áîìà è ñîáñòâåííûõ äèïîëüíûõ ìîìåíòîâ ÷à-120ñòèö (3.15). Äëÿ ðàññìîòðåííîé ñèñòåìû íàéäåíà âîëíà ïîëÿðèçàöèè(3.18), êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ íåóñòîé÷èâîé.  äèññåðòàöèîííîé ðàáîòå òàê æå ïîñòàâëåíà è ðåøåíà çàäà÷à î âîçáóæäåíèè âîëí ïîëÿðèçàöèè ïó÷êîì íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö (3.30), íàäåëåííûõ ñîáñòâåííûì äèïîëüíûì ìîìåíòîì, à òàê æå ïó÷êîì ýëåêòðîíîâ (3.37). Ïîëó÷åííûå ðåøåíèÿ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû ïðè èññëåäîâàíèè ñâîéñòâðàçëè÷íûõ ôèçè÷åñêèõ ñèñòåì, ê êîòîðûì îòíîñÿòñÿ - ìåòàëëè÷åñêèåêëàñòåðû è ïë¼íêè, ìîëåêóëÿðíûå êðèñòàëëû, ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèåïë¼íêè è ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèå æèäêèå êðèñòàëëû, à òàê æå ôåððîýëåêòðè÷åñêèå êðèñòàëëû.
Êðîìå òîãî, âàæíûì ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèÿ âëèÿíèÿ äèïîëü-äèïîëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé íà ôîðìèðîâàíèå è ñâîéñòâàõîëîäíîé ïëàçìû Ðèäáåðãà, ñîñòîÿùåé èç ýëåêòðîíîâ e− è èîíîâ îêñèäààçîòà N O+ , îáëàäàþùèõ ñîáñòâåííûìè äèïîëüíûìè ìîìåíòàìè. Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî ïîëÿðèçàöèîííûå ìîäû ìîãóò âíîñèòü âêëàä â ïðîöåññôîðìèðîâàíèÿ Êóïåðîâñêèõ ïàð â ñâåðõïðîâîäíèêàõ. Ôèçè÷åñêèå ýôôåêòû â ñèñòåìàõ äèïîëüíûõ ÷àñòèö ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ êîíñòðóèðîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ ñðåä. Èçó÷åíèå âîëíîâûõ ñâîéñòâ äèïîëüíîóïîðÿäî÷åííûõ ñðåä, íà îñíîâå ðàçâèòîãî òåîðåòè÷åñêîãî ïîäõîäà, ìîæåò ïîìî÷ü â ðåøåíèè çàäà÷ ìèêðîýëåêòðîíèêè, ãäå ýôôåêòû ïîëÿðèçàöèè èñïîëüçóþòñÿ â ïðèìåíåíèè ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèõ ïëåíîê ïðèðàçðàáîòêå ðàçëè÷íûõ ôóíêöèîíàëüíûõ óñòðîéñòâ. Ñîãëàñíî îñíîâíûì ïðåäñòàâëåíèÿì êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ýëåêòðîíà, íà ýâîëþöèþ åãî äâèæåíèÿ äåéñòâóþò íå òîëüêî ýëåêòðè÷åñêèé,íî è êâàíòîâûé ïîòåíöèàë.
 ñèñòåìå óðàâíåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ìàãíèòíîé ñðåäû, ñîñòîÿùåé èç ÷àñòèö ñî ñïèíîì 1/2, âëèÿíèåñïèíîâûõ è êâàíòîâûõ âêëàäîâ íå ó÷èòûâàåòñÿ. Äëÿ ÿâíîãî ó÷¼òà êîëëåêòèâíîãî âëèÿíèÿ ñïèíîâ ÷àñòèö ñèñòåìû, íåîáõîäèìî ïîäñòàâèòü121âîëíîâóþ ôóíêöèþ, ñîäåðæàùóþ èíôîðìàöèþ î ñïèíîâûõ ñîñòîÿíèÿõ ÷àñòèö ñèñòåìû, â îïðåäåëåíèå îñíîâíûõ ãèäðîäèíàìè÷åñêèõ âåëè÷èí.
 äèññåðòàöèè, íà îñíîâå ïðåäñòàâëåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö, ïîëó÷åí âêëàä êâàíòîâîéè ñïèíîâîé ÷àñòè òåíçîðà ïëîòíîñòè ïîòîêà ýíåðãèè, ïîòîêà íàìàãíè÷åííîñòè è ïëîòíîñòè ïîòîêà èìïóëüñà â óðàâíåíèÿ áàëàíñà èìïóëüñà,áàëàíñà ýíåðãèè, óðàâíåíèå äèíàìèêè íàìàãíè÷åííîñòè è ýâîëþöèè çàâèõðåííîñòè. Ïîëó÷åííûå ñïèíîâûå äîáàâêè õàðàêòåðèçóþò âëèÿíèåñïèíîâîãî íàòÿæåíèÿ (5.23) è âíóòðåííåãî êîëëåêòèâíîãî ñïèíîâîãî óãëîâîãî ìîìåíòà âðàùåíèÿ (5.27), ñîçäàâíóòðåííåãî êîëëåêòèâíîãîâàåìîãî íåîäíîðîäíûì ðàñïðåäåëåíèåì ñïèíîâ, íà äèíàìèêó ïîòîêîâîéñêîðîñòè (5.51), íà ýâîëþöèþ ïëîòíîñòè ñïèíà (5.52), à òàê æå ïëîòíîñòè âíóòðåííåé ýíåðãèè ñèñòåìû ÷àñòèö ñî ñïèíîì (5.37).
Ó÷èòûâàþòñÿòåïëîâûå ýôôåêòû, âîçíèêàþùèå â ðåçóëüòàòå òåïëîâûõ ôëóêòóàöèéñïèíîâ îêîëî èõ ñðåäíèõ çíà÷åíèé. Êâàíòîâàÿ ãèäðîäèíàìèêà âèõðåâûõ ïðîöåññîâ â ñèñòåìàõ ÷àñòèö ñ ñîáñòâåííûìè ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè äîïóñêàåò çàìêíóòóþ ôîðìóëèðîâêó, ïðè óñëîâèè ðåøåíèÿ ïðîáëåìû èññëåäîâàíèÿ ñâîéñòâ òóðáóëåíòíîéæèäêîñòè íàáîðîì ïîëåâûõ ôóíêöèé.  äèññåðòàöèè ïîëó÷åíî óðàâíåíèå, îïèñûâàþùåå ýâîëþöèè çàâèõðåííîñòè (5.53) äëÿ êâàíòîâîé ñèñòåìû ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö ñî ñïèíàìè, èñõîäÿ èç ìíîãî÷àñòè÷íîãî ãàìèëüòîíèàíà âçàèìîäåéñòâèé, ó÷èòûâàþùåãî âêëàä êóëîíîâñêîãî è ñïèí-ñïèíîâîãî âçàèìîäåéñòâèé. Ïîëó÷åííîå óðàâíåíèå ñîäåðæèò âêëàä âíóòðåííèõ êîëëåêòèâíûõ ñïèíîâûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé,è íå ñîäåðæèò ñëàãàåìûõ êâàíòîâîãî ïîòåíöèàëà Áîìà. Íà îñíîâå çàìêíóòîãî ôîðìàëèçìà ãèäðîäèíàìèêè êâàíòîâûõ ñèñòåììíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö èññëåäîâàíà äèíàìèêà ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîçáóæäåíèé â çàìàãíè÷åííîé ñïèíîâîé ïëàçìå.
 ëèíåéíîì122ïðèáëèæåíèè èññëåäîâàíû ñïåêòðàëüíûå ñâîéñòâà ýëåêòðîìàãíèòíîéâîëíû â ñïèíîâîé ïëàçìå íà îñíîâå äâóìåðíûõ óðàâíåíèé ýâîëþöèèìàãíèòíîãî ïîëÿ (6.4), ïîëó÷åííûõ èç óðàâíåíèÿ ýâîëþöèè çàâèõðåííîñòè, è ó÷èòûâàþùèõ âëèÿíèå âîçìóùåíèé ïëîòíîñòè ñïèíà.  ëèíåéíîì ïðèáëèæåíèè íàéäåí çàêîí äèñïåðñèè âîëí, ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ ïàðàëëåëüíî âíåøíåìó ìàãíèòíîìó ïîëþ (6.8), (6.9). Ðåøåíèå(6.8) îáîáùàåò ðàíåå ïîëó÷åííîå êëàññè÷åñêîå ðåøåíèå. Âòîðîå ðåøåíèå (6.9) îòðàæàåò âîçìîæíîñòü ãåíåðàöèè íîâîé âîëíîâîé ìîäû, ñ ÷àñòîòîé, áëèçêîé è âûøå öèêëîòðîííîé ÷àñòîòû ñïèíîâîé ïðåöåññèè.Ñóùåñòâîâàíèå çàêîíà äèñïåðñèè (6.9) ñâÿçàíî ñ äåéñòâèåì ñïèíîâîãîìîìåíòà âðàùåíèÿ (5.27), ïðèâîäÿùåãî ê ãåíåðàöèè ñïèíîâîé âîëíû(6.11). Íà îñíîâå ñèñòåìû óðàâíåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö ñî ñïèíàìè èññëåäîâàíà äèíàìèêà öèðêóëÿðîïîëÿðèçîâàííûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí, ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ ïàðàëëåëüíî âíåøíåìó ìàãíèòíîìó ïîëþ.
Ïîëó÷åíî íåëèíåéíîå óðàâíåíèå,îïèñûâàþùåå ïðîöåññû äèíàìèêè âåêòîðíîãî ïîòåíöèàëà (6.27), ó÷èòûâàþùåãî ïîìèìî ñèëû Ëîðåíöà, òàê æå âêëàä êâàíòîâîé ñèëû, îáóñëîâëåííîé ñóùåñòâîâàíèåì êâàíòîâîãî ïîòåíöèàëà Áîìà (2.16), êîëëåêòèâíîãî ñïèíîâîãî íàòÿæåíèÿ (5.23), ñïèíîâîãî ìîìåíòà âðàùåíèÿ(5.27) è ñèëû, âîçíèêàþùåé èç ýíåðãèè íàìàãíè÷åííîñòè ñðåäû. Íàõîäèòñÿ ðåøåíèå ïðèâåäåííîé ñèñòåìû óðàâíåíèé â ïðèáëèæåíèè ìàëûõàìïëèòóä êîëåáàíèé. Íà îñíîâå ðàñøèðåííîé ñèñòåìû óðàâíåíèé, õàðàêòåðèçóþùåé ïîâåäåíèå ýëåêòðîí-èîííîé ïëàçìû âî âíåøíåì ìàãíèòíîì ïîëå (6.32) - (6.34),âêëþ÷àþùåé ñèëó êóëîíîâñêèõ îáìåííûõ âçàèìîäåéñòâèé (6.35), ïîñòàâëåíà è ðåøåíà çàäà÷à îá èññëåäîâàíèè âëèÿíèÿ êóëîíîâñêèõ îáìåííûõ ýôôåêòîâ íà äèñïåðñèþ ëåíãìþðîâñêèõ, èîííî-çâóêîâûõ è ìàãíèòîçâóêîâûõ âîëí â ëèíåéíîì ïðèáëèæåíèè.
Ïðîâåäåíî ÷èñëåííîå ìîäå123ëèðîâàíèå è ïîêàçàíî, ÷òî êóëîíîâñêèå îáìåííûå âçàèìîäåéñòâèÿ ìîãóò ïðèâîäèòü ê íåóñòîé÷èâîñòè âîëíû â çàâèñèìîñòè îò êîíöåíòðàöèèýëåêòðîíîâ è ñïèíîâîé ïîëÿðèçàöèè ñèñòåìû.Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå â äèññåðòàöèè, äîïîëíÿþò óæå ðàíåå ïîëó÷åííûå ðåøåíèÿ è óñòàíàâëèâàþò íîâûå ðåøåíèÿ, äîïóñêàþùèå ýêñïåðèìåíòàëüíóþ ïðîâåðêó.124Ëèòåðàòóðà1.Òàìì È. E., Îñíîâû òåîðèè ýëåêòðè÷åñòâà, Èçäàíèå 9-å, M.: Íàóêà. 1976.2.Ñèâóõèí Ä.
Â., Îáùèé êóðñ ôèçèêè, 2 èçä., M.: ÔÈÇÌÀÒËÈÒ. 1983.3.Ëàíäàó Ë. Ä., Ëèôøèö Å. Ì., Òåîðèÿ ïîëÿ. Èçäàíèå 7-å, èñïðàâëåííîå. Ì.: Íàóêà. 1988.4.Áðàóí Â., Äèýëåêòðèêè, ïåð. ñ àíãë., Ì.: Èçäàòåëüñòâî èíîñòðàííîéëèòåðàòóðû. 1961.5.Áåëÿêîâ Â. À., Æèäêèå êðèñòàëëû, Ì.: Çíàíèå. 1986.6.O n s a g e r , J. Am. Chem. Soc, 1936. - v. 58. - P. 1486.ß. Ôðåíêåëü, À.
Ãóáàíîâ, Ñîâðåìåííîå ñîñòîÿíèå òåîðèè ïîëÿðèçàöèèäèýëåêòðèêîâ// ÓÔÍ. 1940. T. XXIV. C. 68.Ñîíèí À.Ñ., Ââåäåíèå â ôèçèêó æèäêèõ êðèñòàëëîâ, Ì.: Çíàíèå. 1983.7.À.À. Ðóõàäçå, Â.Ï. Ñèëèí, Ýëåêòðîäèíàìèêà ñðåä ñ ïðîñòðàíñòâåííîéäèñïåðñèåé, ÓÔÍ. 1961. v.74.
- Ñ.223267.8.À.À. Ðóõàäçå, Â.Ï. Ñèëèí, Ëèíåéíûå ýëåêòðîìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ âïëàçìå// ÓÔÍ. 1962. v.76(1).9.A. Gijsbertsen, W. Siu, M. F. Kling, P. Johnsson, P. Jansen, S. Stolte,and M. J. J. Vrakking, Direct Determination of the Sign of the NO DipoleMoment// Phys. Rev. Lett. - 2007. - v. 99, - P. 213003.12510.C. A. Burrus and J. D.
Graybeal, Stark Eect at 2.0 and 1.2 MillimetersWavelength: Nitric Oxide// Phys. Rev. - 1958. - v. 109. - P. 1553.11.À.À. Ñîñóíîâ, Îêñèä àçîòà êàê ìåæêëåòî÷íûé ïîñðåäíèê// Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èì. Í.Ï. Îãàðåâà, Ñàðàíñê.12.È.Ï. Ñåðàÿ, ß.Ð. Íàðöèññîâ, Ñîâðåìåííûå ïðåäñòàâëåíèÿ î áèîëîãè÷åñêîé ðîëè îêñèäà àçîòà// Ìåæðåãèîíàëüíûé èíñòèòóò öèòîõèìèè,Ìîñêâà, - 2002.13.Âàíèí À.Ô.
Îêñèä àçîòà è åãî îáíàðóæåíèå â áèîñèñòåìàõ ìåòîäîìýëåêòðîííîãî ïàðàìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà// ÓÔÍ. 2000. T. 170. 4. C.455458.14.Yasuyuki Kimura and Ken Takazawa, Landau levels of molecules: Angularmomentum coupling between cyclotron motion and core rotation// Phys.Rev.
A. - 2014. - v. 89. - P. 023427.15.Ëàéíñ Ì., Ãëàññ À., Ñåãíåòîýëåêòðèêè è ðîäñòâåííûå èì ìàòåðèàëû,ïåð. ñ àíãë., Ì.: Ìèð. 1981.16.Ñòðóêîâ Á. À., Ëåâàíþê À. Ï., Ôèçè÷åñêèå îñíîâû ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèõ ÿâëåíèé â êðèñòàëëàõ, M.: Íàóêà. 1983.17.Ñîíèí À.Ñ., Ñòðóêîâ Á.À. Ââåäåíèå â ñåãíåòîýëåêòðè÷åñòâî. Ì.: Çíàíèå. 1970.18. Âàêñ Â. Ã.. Ââåäåíèå â ìèêðîñêîïè÷åñêóþ òåîðèþ ñåãíåòîýëåêòðèêîâ.Ì.: Íàóêà. 1973.19.Áëèíîâ Ë. Ì., Áåðåñíåâ Ë.
À. Ñåãíåòîýëåêòðè÷åñêèå æèäêèå êðèñòàëëû// ÓÔÍ. 1984. v.143. C.391428 .20.Stefan Grandner, Sebastian Heidenreich, Patrick Ilg, Sabine H. L. Klapp,and Siegfried Hess, Dynamic electric polarization of nematic liquid crystalssubjected to a shear ow// Phys. Rev. E. - 2007. v.75. - P. 040701(R).12621.A. V. Emelyanenko and M. A. Osipov, Theoretical model for the discreteexoelectric eect and a description for the sequence of intermediatesmectic phases with increasing periodicity// Phys. Rev. E. - 2003. v.68.- P.














