ИОН-ИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С УЧЕТОМ ИОННОГО ОСТОВА

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.

1. Ramazanov, T.S. and Dzhumagulova, K.N. (2002) “Effective screened potentials of strongly coupled semiclassical plasma”, Physics of Plasmas, vol. 9, pp. 3758.

2. DeWitt, H.E., Slattery, W.L. and Chabrier, G. (1996) “Numerical simulation of strongly coupled binary ionic plasmas”, Physica B, vol. 228, pp. 21.

3. 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.

4. 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.

5. Reinholz, H., Redmer, R. and Nagel, S. (1995) “Thermodynamic and transport properties of dense hydrogen plasma”, Phys. Rev. E, vol. 52, pp. 5368-5386.

6. Ramazanov, T.S., Baimbetov, N.F., Bekenov, M.A., Redmer, R. and Rӧpke, G. (1998) Strongly Coupled Coulomb Systems, Plenum, New York.

7. Ashcroft, N.W. and Mermin, N.D. (1976) Solid State Physics, Holt, Rinehart, Winston, New York.

8. Ashcroft, N.W. and Stroud, D. (1978) “Theory of the Thermodynamics of Simple Liquid Metals”, Solid State Phys., vol. 33, pp. 1.

9. 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).

10. Hansen, J.-P. and McDonald, I.R. (2000) Theory of Simple Liquids, Academic Press, London.