kaz29Вестник Казахстанско-Британского технического университетаHerald of the Kazakh-British Technical University1998-66882959-8109Казахстанско-Британский Технический Университетkaz29-152Research ArticleХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ И ЭКОЛОГИЯCHEMICAL, TECHNOLOGICAL AND ENVIRONMENTAL SCIENCESИОН-ИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С УЧЕТОМ ИОННОГО ОСТОВАION-ION POTENTIAL OF INTERACTION WITH ACCOUNT OF IONIC COREИсмагамбетоваТ. Н.IsmagambetovaT. N.

PhD-докторант

ГабдуллинМ. Т.GabdullinM. T.

PhD, к.ф.-м.н., профессор, проректор по науке и инновациям

РедмерР.RedmerR.Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики, Казахский Национальный университет имени аль-ФарабиКазахстанКазахстанско-Британский технический университетКазахстанИнститут физики, Ростокский университетГермания2020071120211728792Copyright © Исмагамбетова Т.Н., Габдуллин М.Т., Редмер Р., 20212021Исмагамбетова Т.Н., Габдуллин М.Т., Редмер Р.Ismagambetova T.N., Gabdullin M.T., Redmer R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.kbtu.edu.kz/jour/article/view/152

Горячая плотная материя характеризуется сильно связанными ионами и представляет собой сильно связанную квантовую систему. Сильно связанная плазма является объектом активных теоретических и экспериментальных исследований, таких как изучение астрофизических объектов и плазмы в инерциальных термоядерных установках синтеза в настоящее время. В такой сильно связанной плазме важное место занимают коллективные эффекты (эффекты экранирования). Эффективные потенциалы взаимодействия заряженных частиц используются для учета эффектов экранирования, т.е. учитывают влияние окружающих частиц на межчастичное рассеяние в системе. Эффект электронов ядра может быть описан эффективным электрон-ионным потенциалом, сильно модифицированным вблизи ядра во время приближения к кулоновскому потенциалу на больших расстояниях. В частично ионизованной плазме взаимодействие между свободными электронами и ионами зависит также от занятых связанных состояний. В связи с этим, в этой статье рассмотрен экранированный потенциал взаимодействия ионов с учетом влияния занятых основных состояний на взаимодействие свободных электронов с ионами в частично ионизованной плазме. Наиболее простой формой для такого псевдопотенциала является потенциал пустого ядра. В данной статье для устранения влияния сильных колебаний в пространстве Фурье был использован потенциал с мягким пустым ядром. Представлены графики данного потенциала ион-ионного взаимодействия при различных параметрах плазмы. Рассматриваемый потенциал взаимодействия ионов на больших расстояниях экранирован слабее, чем в случае экранирования Юкава. С увеличением параметра связи на дальних расстояниях экранирование становится слабее из-за увеличения тепловой длины волны иона.

Warm dense matter is characterized by strongly bound ions and is a strongly bound quantum system. Strongly bound plasma is the subject of active theoretical and experimental studies, such as the study of astrophysical objects and plasma in inertial fusion plants at present. In such a strongly coupled plasma, collective effects (screening effects) occupy an important place. The effective interaction potentials of charged particles are used to take into account screening effects, i.e. take into account the effect of surrounding particles on interparticle scattering in the system. The effect of electron nuclei can be described by the effective electron-ion potential, strongly modified near the nucleus when approaching the Coulomb potential at large distances. In a partially ionized plasma, the interaction between free electrons and ions also depends on occupied bound states. In this regard, in this article, the screened potential of the interaction of ions is considered taking into account the influence of occupied ground states on the interaction of free electrons with ions in a partially ionized plasma. The simplest form for such a pseudopotential is the empty core potential. In this article, to eliminate the influence of strong oscillations in the Fourier space, we used the potential with a soft empty core. Graphs of this potential of ion-ion interaction at various plasma parameters are presented. The considered interaction potential of ions at large distances is shielded weaker than in the case of Yukawa shielding. With an increase in the coupling parameter over long distances, the screening becomes weaker due to an increase in the ion thermal wavelength.

сильно связанная плазмаэкранированиеион-ионное взаимодействиеплотная плазмаэффективный потенциалstrongly coupled plasmascreeningion-ion interactiondense plasmaeffective potentialReferencesRamazanov, T.S. and Dzhumagulova, K.N. (2002) “Effective screened potentials of strongly coupled semiclassical plasma”, Physics of Plasmas, vol. 9, pp. 3758.Ramazanov, T.S. and Dzhumagulova, K.N. (2002) “Effective screened potentials of strongly coupled semiclassical plasma”, Physics of Plasmas, vol. 9, pp. 3758.DeWitt, H.E., Slattery, W.L. and Chabrier, G. (1996) “Numerical simulation of strongly coupled binary ionic plasmas”, Physica B, vol. 228, pp. 21.DeWitt, H.E., Slattery, W.L. and Chabrier, G. (1996) “Numerical simulation of strongly coupled binary ionic plasmas”, Physica B, vol. 228, pp. 21.Pierleoni, C., Ceperley, D.M., Bernu, B. and Magro, W.R. (1994) “Equation of State of the hydrogen plasma by path integral Monte Carlo simulation”, Phys. Rev. Lett., vol. 73, pp. 2145.Pierleoni, C., Ceperley, D.M., Bernu, B. and Magro, W.R. (1994) “Equation of State of the hydrogen plasma by path integral Monte Carlo simulation”, Phys. Rev. Lett., vol. 73, pp. 2145.Penman, J.I., Clerouin, J.G. and Zerah, P.G. (1995) “Equation of state of a hydrogen plasma by density functional molecular dynamics”, Phys. Rev. E, vol. 51, pp. R5224.Penman, J.I., Clerouin, J.G. and Zerah, P.G. (1995) “Equation of state of a hydrogen plasma by density functional molecular dynamics”, Phys. Rev. E, vol. 51, pp. R5224.Reinholz, H., Redmer, R. and Nagel, S. (1995) “Thermodynamic and transport properties of dense hydrogen plasma”, Phys. Rev. E, vol. 52, pp. 5368-5386.Reinholz, H., Redmer, R. and Nagel, S. (1995) “Thermodynamic and transport properties of dense hydrogen plasma”, Phys. Rev. E, vol. 52, pp. 5368-5386.Ramazanov, T.S., Baimbetov, N.F., Bekenov, M.A., Redmer, R. and Rӧpke, G. (1998) Strongly Coupled Coulomb Systems, Plenum, New York.Ramazanov, T.S., Baimbetov, N.F., Bekenov, M.A., Redmer, R. and Rӧpke, G. (1998) Strongly Coupled Coulomb Systems, Plenum, New York.Ashcroft, N.W. and Mermin, N.D. (1976) Solid State Physics, Holt, Rinehart, Winston, New York.Ashcroft, N.W. and Mermin, N.D. (1976) Solid State Physics, Holt, Rinehart, Winston, New York.Ashcroft, N.W. and Stroud, D. (1978) “Theory of the Thermodynamics of Simple Liquid Metals”, Solid State Phys., vol. 33, pp. 1.Ashcroft, N.W. and Stroud, D. (1978) “Theory of the Thermodynamics of Simple Liquid Metals”, Solid State Phys., vol. 33, pp. 1.Gericke, D.O., Vorberger, J. and Wünsch, K. (2010) “Screening of ionic cores in partially ionized plasmas within linear response”, Phys. Rev. E, vol. 81, pp. 065401(R).Gericke, D.O., Vorberger, J. and Wünsch, K. (2010) “Screening of ionic cores in partially ionized plasmas within linear response”, Phys. Rev. E, vol. 81, pp. 065401(R).Hansen, J.-P. and McDonald, I.R. (2000) Theory of Simple Liquids, Academic Press, London.Hansen, J.-P. and McDonald, I.R. (2000) Theory of Simple Liquids, Academic Press, London.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.