Диссертация (1104876), страница 2
Текст из файла (страница 2)
 êà÷åñòâå ôèçè÷åñêèõ ñèñòåì, íàõîäÿùèõñÿ â ôîêóñå èññëåäîâàíèÿ, âûñòóïàåò ïëîòíàÿ ïëàçìà è ïëàçìåííîïîäîáíûõ ñèñòåìû çàðÿæåííûõ è íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö, íàäåëåííûõ ñîáñòâåííûìè ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè, â òîì ÷èñëå è àñòðîôèçè÷åñêàÿ ïëàçìà. Ðàçâèòûé òåîðåòè÷åñêèé àïïàðàò ïîçâîëÿåò èññëåäîâàòü âîëíîâûå ëèíåéíûå è íåëèíåéíûå ïðîöåññû,ñâîéñòâà òóðáóëåíòíîñòè è íåëèíåéíûå ñòðóêòóðû â êâàíòîâûõ ñèñòåìàõ÷àñòèö ñî ñïèíàìè.Ìåòîä èññëåäîâàíèÿ äèññåðòàöèè ðàçðàáàòûâàåòñÿ ìåòîä êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè, ïîçâîëÿþùèé èññëåäîâàòü ôèçè÷åñêèå êîëëåêòèâíûå íåðàâíîâåñíûå ñâîéñòâàêâàíòîâûõ ñèñòåì ñ ïîìîùüþ ìíîãî÷àñòè÷íîãî óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà, âêëþ÷àþùåãî ñïèíîâûå ïåðåìåííûå, è îïðåäåëåíèÿ îïåðàòîðîâ ïëîòíîñòè ÷èñëà÷àñòèö, ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ, äèïîëüíûõ ìîìåíòîâ, ïëîòíîñòè òîêà è ïîòî9êà ìàãíèòíîãî ìîìåíòà, ïëîòíîñòè äèïîëüíîãî ìîìåíòà è ïëîòíîñòè ïîòîêàäèïîëüíîãî ìîìåíòà, à òàê æå ïëîòíîñòè çàâèõðåííîñòè.Äîñòîâåðíîñòü íàó÷íûõ ïîëîæåíèéÐåçóëüòàòû äèññåðòàöèè, ïîëó÷åííûå ñ ïîìîùüþ ñòðîãèõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìåòîäîâ àïïàðàòà êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè, ÿâëÿþòñÿ äîñòîâåðíûìè è îáîñíîâàííûìè, ïîñêîëüêó îíè áàçèðóþòñÿ íà òâ¼ðäî óñòàíîâëåííûõè ýêñïåðèìåíòàëüíî ïðîâåðåííûõ ïîëîæåíèÿõ êâàíòîâîé òåîðèè, ñîäåðæàòîñíîâíûå ðåçóëüòàòû ýòîé òåîðèè äëÿ îòäåëüíûõ ÷àñòèö è ñîãëàñóþòñÿ ñêëàññè÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêîé ñïëîøíûõ ñðåä, à òàê æå îáîáùàþò ðàíååïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ãèäðîäèíàìèêè ìàãíèòíûõ ñðåä.Îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ ðåçóëüòàòîâ ïåðâóþ î÷åðåäü, ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèîííîé ðàáîòû ìîãóò áûòüèñïîëüçîâàíû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ñðåä, ó÷èòûâàþùèõ ýôôåêò îðèåíòàöèèñîáñòâåííûõ ýëåêòðè÷åñêèõ äèïîëüíûõ ìîìåíòîâ, íàïðèìåð, â ïðîöåññàõ ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè, íå ñîïðîâîæäàþùèõñÿ âîçìóùåíèÿìè ïëîòíîñòè ÷èñëà ÷àñòèö è ïîòîêîâûõ ñêîðîñòåé.
Ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå â ðàáîòå, ìîãóòáûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ìåòàëëîâ è ìàãíèòíîé ïëàçìû, íàïðèìåð, ïðè îïðåäåëåíèè èõ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè, à òàê æå â çàäà÷àõ ñïèíòðîíèêè, äëÿ ðàñ÷¼òîâ êîíêðåòíûõ ôèçè÷åñêèõóñòðîéñòâ è ïðèáîðîâ.10Íàó÷íûå ïîëîæåíèÿ âûíîñèìûå íà çàùèòó1. Èç ìíîãî÷àñòè÷íîãî óðàâíåíèÿ Øðåäèíãåðà, ñ íåðåëÿòèâèñòñêèì ãàìèëüòîíèàíîì âçàèìîäåéñòâèé, ó÷èòûâàþùèì êóëîíîâñêèå, äèïîëü äèïîëüíûå è çàðÿä - äèïîëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ â ñðåäå çàðÿæåííûõè íåéòðàëüíûõ äèïîëåé, äàí ñòðîãèé âûâîä óðàâíåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè. Ïîëó÷åíû óðàâíåíèÿ íåïðåðûâíîñòè, óðàâíåíèå áàëàíñàèìïóëüñà, óðàâíåíèå ýâîëþöèè ïîëÿðèçàöèè è ïîòîêà ïîëÿðèçàöèè, ñîäåðæàùèå èíôîðìàöèþ î íåðàâíîâåñíûõ ïðîöåññàõ ñ óêàçàííûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè. Ðàññìîòðåíî ïðèáëèæåíèå ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ.2. Ðàññìîòðåíû âîëíû â êâàíòîâûõ ñèñòåìàõ ÷àñòèö ñ ïîëÿðèçàöèåé.
Äëÿäâóìåðíûõ êâàíòîâûõ ñèñòåì ìíîãèõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö ñ ñîáñòâåííûìè äèïîëüíûìè ìîìåíòàìè, ïîìåù¼ííûõ â ïîñòîÿííîå îäíîðîäíîåýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, â ðàìêàõ åäèíîãî ôîðìàëèçìà, ïîëó÷åíû ðåøåíèÿóðàâíåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè â âèäå çâóêîâûõ, ëåíãìþðîâñêèõè ïîëÿðèçàöèîííûõ âîëí. Ðàññìîòðåíû âîëíû â îäíîìåðíûõ, äâóìåðíûõ è òð¼õìåðíûõ ñèñòåìàõ íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö, à òàêæå ïîëó÷åíàíåóñòîé÷èâîñòü, âûçâàííàÿ ïîòîêàìè çàðÿæåííûõ è íåéòðàëüíûõ ïîëÿðèçîâàííûõ ÷àñòèö.3. Äëÿ êâàíòîâûõ ñèñòåì ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö ñî ñïèíàìèâíåñåíû ñóùåñòâåííûå äîïîëíåíèÿ â ïÿòè - ìîìåíòíîå ïðèáëèæåíèå.Íà îñíîâå ìåòîäà êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ïîëó÷åí âêëàä êâàíòîâîéè ñïèíîâîé ÷àñòè òåíçîðà ïëîòíîñòè ïîòîêà èìïóëüñà, ïîòîêà íàìàãíè÷åííîñòè è ïëîòíîñòè ïîòîêà ýíåðãèè â óðàâíåíèÿ áàëàíñà èìïóëüñà,áàëàíñà ýíåðãèè, óðàâíåíèå äèíàìèêè íàìàãíè÷åííîñòè è ýâîëþöèè çàâèõðåííîñòè.
Äëÿ ïëîòíîé êâàíòîâîé ïëàçìû, ïîëó÷åí àíàëèòè÷åñêèéâêëàä ñïèíîâûõ è êâàíòîâûõ ýôôåêòîâ â çàêîíû ýâîëþöèè ðàçëè÷íûõòèïîâ âîëí.11Ñïèñîê ïóáëèêàöèé1. P. A. Andreev, L. S. Kuz'menkov, M. I. Trukhanova, A quantum hydrodynamicsapproach to the formation of new types of waves in polarized two-dimensionsystems of charged and neutral particles // Phys. Rev. B. - 2011. - v. 84. P.
245401.Äèñïåðñèÿ äâóìåðíîãî ãàçà çàðÿæåííûõ è íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö ñ äèïîëüíûì ýëåêòðè÷åñêèì ìîìåíòîì. Ìåòîä êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè.// Äèíàìè-2. Ï. À. Àíäðååâ, Ë.Ñ. Êóçüìåíêîâ, Ì. È. Òðóõàíîâà.,êà ñëîæíûõ ñèñòåì. - 2010. - Ò. 4. - 1. - C. 32.Quantum Hydrodynamics Approach to The Researchof Quantum Eects and Vorticity Evolution in Spin Quantum Plasmas //3. Trukhanova M. Iv.,Progress of Theoretical and Experimental Physics. - 2013. - v. 2013.
- P.111I01.4. Trukhanova M. I., Spin and polarization Waves in a System of ParamagneticParticles with an Intrinsic Dipole Moment, Russia Nano and Giga Challengesin Electronics, Photonics and Renewable Energy Symposium and SummerSchool, 2011 Moscow - Zelenograd.Eects of spin-orbital coupling on the propagation ofwhistler waves in the magnetized plasma // The European Physical Journal5.
Trukhanova M. Iv.,D. - 2013. - v. 67. - Issue 2.6. Trukhanova M. I., Spin and polarization Waves in a System of ParamagneticParticles with an Intrinsic Dipole Moment // Int. J. Mod. Phys. B. - 2011.- v. 26. - . 01. - P. 1250004.7. Mariya Iv. Trukhanova, Kuz'menkov L. S.,Spin eects in the quantummany-particles systems // arXiv:1403.2981v2.8. Mariya Iv.
Trukhanova, Pavel A. Andreev,quantum plasmas // arXiv:1405.6294.12Exchange eects in magnetized9. Ì. È. Òðóõàíîâà,Î äèíàìèêå äèïîëüíîãî ìîìåíòà â äâóìåðíûõ ñè-ñòåìàõ ÷àñòèö // XVII Ìåæäóíàðîäíàÿ êîíôåðåíöèÿ ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ è ìîëîäûõ ó÷¼íûõ "Ëîìîíîñîâ 2010".10. Andreev P. A., Kuz'menkov L. S., Trukhanova M. I., Wavesof polarizationand methods of their generation // XLVIII All-Russian conference on problemsof particle physics, plasma and condensed matter physics, optoelectronicsdedicated to 100th Anniversary of Professor Ya. P. Terletskii, May 15-18,Moscow, Russia, 2012.Ñïèíîâûå è ñïèí-îðáèòàëüíûå ýôôåêòû â ðàñïðîñòðàíåíèè âèñòëåðîâ â êâàíòîâîé àñòðîôèçè÷åñêîé ïëàçìå // XX Ìåæ-11. Ì.
È. Òðóõàíîâà,äóíàðîäíàÿ êîíôåðåíöèÿ ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ è ìîëîäûõ ó÷¼íûõ "Ëîìîíîñîâ 2013".Àïðîáàöèÿ ðåçóëüòàòîâÐåçóëüòàòû äîêëàäûâàëèñü íà ìåæäóíàðîäíûõ êîíôåðåíöèÿõ"Ëîìîíîñîâ 2010”,"Ëîìîíîñîâ 2013”,Russia Nano and GigaChallenges in Electronics, Photonics and Renewable Energy Symposium andSummer School, 2011 Moscow - Zelenograd,XLVIII All-Russian conferenceon problems of particle physics, plasma and condensed matter physics, optoelectronicsdedicated to 100th Anniversary of Professor Ya. P. Terletskii.Ëè÷íûé âêëàäÀâòîð ïðèíÿë îñíîâîïîëàãàþùåå ó÷àñòèå â ïðîäåëàííîé ðàáîòå. Çàäà÷è, ïðåäñòàâëåííûå â äèññåðòàöèè, áûëè ïîñòàâëåíû è ðåøåíû àâòîðîì.Âêëàä àâòîðà â ðàáîòû, âûïîëíåííûå â ñîàâòîðñòâå, ñ÷èòàåòñÿ ðàâíîçíà÷íûì.13Ñòðóêòóðà è îáú¼ì äèññåðòàöèèÄèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ, øåñòè ãëàâ, çàêëþ÷åíèÿ è ñïèñêàëèòåðàòóðû, âêëþ÷àþùåãî 215 íàèìåíîâàíèé. Îáùèé îáú¼ì òåêñòà 146ìàøèíîïèñíûõ ñòðàíèöû ñ 22 ðèñóíêàìè.1-ÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà îáçîðó íàó÷íûõ äîñòèæåíèé ïîñëåäíèõ ëåò â îáëàñòè èññëåäîâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ ñèñòåì ñ ýëåêòðè÷åñêîé äèïîëüíîé ïîëÿðèçàöèåé.2-ÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà âûâîäó óðàâíåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ñèñòåìû ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ çàðÿæåííûõ èëè íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö,ñ ñîáñòâåííûìè ýëåêòðè÷åñêèìè äèïîëüíûìè ìîìåíòàìè, íàõîäÿùèõñÿ âîâíåøíåì ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ.
Ïðèíèìàåòñÿ âî âíèìàíèå,÷òî â ñèñòåìå ÷àñòèö ñóùåñòâóþò êóëîíîâñêèå, äèïîëü-äèïîëüíûå è çàðÿääèïîëüíûå âçàèìîäåéñòâèÿ.3-ÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà àíàëèòè÷åñêîìó íàõîæäåíèþ äèñïåðñèîííûõ çàâèñèìîñòåé äëÿ ðàçëè÷íûõ ôèçè÷åñêèõ ñðåä, íàõîäÿùèõñÿ âî âíåøíèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ, â ëèíåéíîì ïðèáëèæåíèè ïî àìïëèòóäå âîëíû. Ðàññìîòðåíî âëèÿíèå ïîëÿðèçàöèè íà ïðîöåññ ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí â äâóìåðíîéñèñòåìå çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, íàäåëåííûõ ñîáñòâåííûìè ýëåêòðè÷åñêèìè äèïîëüíûìè ìîìåíòàìè, â ñèñòåìàõ ïîëÿðèçîâàííûõ íåéòðàëüíûõ ÷àñòèö ðàçëè÷íûõ ðàçìåðíîñòåé, â ñèñòåìàõ ïîëÿðèçîâàííûõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö äâóõñîðòîâ.
Íàðÿäó ñ ýòèì, èçó÷åíî âîçáóæäåíèå âîëí ïîëÿðèçàöèè ïó÷êîì íåéòðàëüíûõ ïîëÿðèçîâàííûõ ÷àñòèö, à òàêæå ïó÷êîì ýëåêòðîíîâ. Ïðåäñêàçàíî ñóùåñòâîâàíèå íîâîãî òèïà âîëí.4-ÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà îáçîðó ïóáëèêàöèé ïîñëåäíèõ ëåò, êàñàþùèõñÿëèíåéíûõ è íåëèíåéíûõ ñâîéñòâ ñèñòåì ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèöñ ñîáñòâåííûìè ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè.5-ÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà âûâîäó óðàâíåíèé êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ñèñòåì ìíîãèõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÷àñòèö ñ ñîáñòâåííûìè ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè, íàõîäÿùèõñÿ âî âíåøíèõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîëÿõ, ãäå ïðèíèìà-14åòñÿ âî âíèìàíèå êóëîíîâñêîå è ñïèí-ñïèíîâîå âçàèìîäåéñòâèå.
Íà îñíîâåìåòîäà êâàíòîâîé ãèäðîäèíàìèêè ïîëó÷åí âêëàä êâàíòîâîé è ñïèíîâîé ÷àñòè òåíçîðà ïëîòíîñòè ïîòîêà ýíåðãèè, ïîòîêà íàìàãíè÷åííîñòè è ïëîòíîñòèïîòîêà èìïóëüñà â óðàâíåíèÿ áàëàíñà èìïóëüñà, áàëàíñà ýíåðãèè, óðàâíåíèåäèíàìèêè íàìàãíè÷åííîñòè è ýâîëþöèè çàâèõðåííîñòè.6-ÿ ãëàâà ïîñâÿùåíà èññëåäîâàíèþ âîëíîâûõ ñâîéñòâ â ñèñòåìàõ ÷àñòèö ñî ñïèíàìè. Ïîëó÷åíû àíàëèòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ õàðàêòåðèñòèêðàçëè÷íûõ òèïîâ âîëí â êâàíòîâîé ñïèíîâîé ïëàçìå, íàõîäÿùåéñÿ âî âíåøíåì ìàãíèòíîì ïîëå.
 ðàìêàõ ðàçâèòîãî ôîðìàëèçìà ðàññ÷èòàíû âëèÿíèÿíîâûõ ñïèíîâûõ è îáìåííûõ ýôôåêòîâ íà äèíàìèêó âîëí.15Ãëàâà 1Ýëåêòðè÷åñêèå äèïîëè â ñîâðåìåííûõèññëåäîâàíèÿõÂîïðîñû, ñâÿçàííûå ñ èññëåäîâàíèåì ñâîéñòâ ïîëÿðèçàöèè ñðåäû äèïîëåéâíåøíèìè ýëåêòðè÷åñêèìè ïîëÿìè, ïðåäñòàâëÿþò íåóãàñàþùèé èíòåðåñ. Ýëåêòðè÷åñêèé äèïîëü ÿâëÿåòñÿ ñèñòåìîé äâóõ ðàçíîèìåííûõ òî÷å÷íûõ çàðÿäîâ,ðàñïîëîæåííûõ íà êîíå÷íîì ðàññòîÿíèè äðóã îò äðóãà [1] - [3]. Êàê èçâåñòíî,ïî ñâîèì ñâîéñòâàì ïðîâîäèòü ýëåêòðè÷åñêèé òîê, âåùåñòâà äåëÿòñÿ íà ïðîâîäíèêè è äèýëåêòðèêè.
Ïîñëåäíèå õàðàêòåðèçóþòñÿ òåì, ÷òî âåñüìà ïëîõîïðîâîäÿò ýëåêòðè÷åñêèé òîê, ÿâëÿÿñü èçîëÿòîðàìè, ê íèì îòíîñÿòñÿ ìíîãèå àìîðôíûå òåëà, êðèñòàëëû, æèäêîñòè è, â îñîáåííîñòè, ãàçû. Îñíîâíîé÷åðòîé, îáúåäèíÿþùåé âñå äèýëåêòðèêè, ÿâëÿåòñÿ èõ îñîáàÿ ñïîñîáíîñòü êïîëÿðèçàöèè âî âíåøíèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëÿõ, à òàê æå îòñóòñòâèå ýëåêòðîïðîâîäíîñòè [4]. Ïðè ýòîì, äèýëåêòðèêè, â êîòîðûõ öåíòðû òÿæåñòè ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöàòåëüíûõ çàðÿäîâ ñîâïàäàþò, ò.å.
îòñóòñòâóåò äèïîëüíûéìîìåíò ó ìîëåêóëû èëè àòîìà, îáðàçóþò êëàññ íåïîëÿðíûõ äèýëåêòðèêîâ.Äèýëåêòðè÷åñêèå æèäêîñòè è ãàçû, äëÿ êîòîðûõ äèïîëüíûé ìîìåíò îòëè÷åí îò íóëÿ, äàæå â îòñóòñòâèè âíåøíèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé, ÿâëÿþòñÿïîëÿðíûìè. Ê ïîëÿðíûì äèýëåêòðèêàì îòíîñÿòñÿ ÷àñòè÷íî óïîðÿäî÷åííûåâåùåñòâà èëè æèäêèå êðèñòàëëû. Èõ ãëàâíàÿ îñîáåííîñòü êðîåòñÿ â ñïîíòàííîì óïîðÿäî÷åíèè äèïîëüíûõ ìîìåíòîâ, è, êàê ñëåäñòâèå, àíèçîòðîïíîé16äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè εij [5]. Ôåíîìåíîëîãè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïîëÿðíûõ äèýëåêòðèêîâ áûëà ðàçâèòà åù¼ â ðàáîòàõ Îíãàçåðà è Êèðêâóäà [6].Ýëåêòðîäèíàìèêà ñðåä ñ ïðîñòðàíñòâåííîé äèñïåðñèåé, ó÷èòûâàþùàÿçàâèñèìîñòü äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè îò ÷àñòîòû ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ, áûëà ðàçâèòà â ðàáîòàõ [7], [8].Îñîáîå âíèìàíèå ñëåäóåò îáðàòèòü íà ìîëåêóëó îêñèäà àçîòà N O, ïîñêîëüêó èç îãðîìíîãî êîëè÷åñòâà ðàçíîîáðàçíûõ äèýëåêòðè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé â ïðèðîäå, îêñèä àçîòà îáëàäàåò ìàãíèòíûìè è äèýëåêòðè÷åñêèìèñâîéñòâàìè îäíîâðåìåííî, ò.å.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
