ВЛИЯНИЕ ИОННОГО ОСТОВА НА СВОЙСТВА НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ

В данной работе изучается влияние ионного остова на неизотермическую плазму с использованием нового потенциала ион-ионного взаимодействия, учитывающего экранирующие эффекты как от ионного остова, так и от обменно-корреляционных взаимодействий. Результаты показывают, что с увеличением расстояния эффективный потенциал приближается к экранирующему потенциалу типа Юкавы, в то время как на более коротких расстояниях сильная связь электронов ослабляет экранирование. Различные значения радиуса обрезания  и крутизны края остова  существенно влияют на поведение потенциала и радиальных функций распределения (РФР). Более высокие значения параметров связи () усиливают электрон-ионные взаимодействия, что приводит к более глубоким потенциальным ямам и более выраженным поправкам на неидеальность. Увеличение  уменьшает абсолютные значения поправок на неидеальность, что указывает на меньшее количество взаимодействий в системе. Больший радиус обрезания  при фиксированном параметре  также уменьшает поправки из-за более слабого экранирующего эффекта. С увеличением  поправки на неидеальность возрастают, отражая усиление связи. Результаты показывают важность учета эффектов ионного остова при исследовании плотной неизотермической плазмы.

1. Lifshitz, E.M., and Pitaevskii, L.P. Fizicheskaya Kinetika [Physical Kinetics] (Moscow: Physmathlit, 2002), pp. 96–97. (in Russian).

2. Ecker, G. Theory of Fully Ionized Plasmas (New York: Academic Press, 1972), pp. 132–134.

3. Ramazanov, T.S., Dzhumagulova, K.N., and Gabdullin, M.T. Effective Potentials for Ion-Ion and Charge-Atom Interactions of Dense Semiclassical Plasma. Physics of Plasmas, 17(4), 042703 (2010). https://doi.org/10.1063/1.3381078.

4. Ismagambetova, T.N., Moldabekov, Z.A., Amirov, S.M., et al. Dense Plasmas With Partially Degenerate Semiclassical Ions: Screening and Structural Properties. Japanese Journal of Applied Physics, 59, SHHA10 (2020). https://doi.org/10.35848/1347-4065/ab75b5.

5. Ramazanov, T.S., Dzhumagulova, K.N., and Moldabekov, Z.A. Generalized Pair Potential Between Charged Particles in Dense Semiclassical Plasma. Physical Sciences and Technology, 1(1), 48–54 (2018). https://doi.org/10.26577/phst-2014-1-114.

6. Ramazanov, T.S., Dzhumagulova, K.N., Gabdullin, M.T., Moldabekov, Z.A., and Ismagambetova, T.N. Development of Effective Potentials for Complex Plasmas. Physical Sciences and Technology, 6(3–4), 44–53 (2019). https://doi.org/10.26577/phst-2019-2-p6.

7. Ramazanov, T., and Moldabekov, Z. Dynamical collision frequency and conductivity of dense plasmas. Physical Sciences and Technology, 2(2), 53–57 (2016). https://doi.org/10.26577/2409-6121-2015-2-2-53-57.

8. Ramazanov, T.S., Kodanova, S.K., Issanova, M.K., Orazbayev, S.A., and Yelubaev, D.Ye. Temperature anisotropy relaxation processes in dense plasma. Recent Contributions to Physics, 75(4), 30–36 (2020). https://doi.org/10.26577/RCPh.2020.v75.i4.04

9. Pines, D., and Nozieres, P. The Theory of Quantum Liquids (New York: Benjamin, 1966), pp. 277–278.

10. Ashcroft, N.W., and Stroud, D. Theory of the Thermodynamics of Simple Liquid Metals. Solid State Physics, 33, 1–81 (1977). https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60468-3.

11. Ashcroft, W., and Mermin, N.D. Solid State Physics (Philadelphia: Saunders College Publishing, 1976), p. 764.

12. Ramazanov, T.S., Kodanova, S.K., Nurusheva, M.M., Issanova, M.K. Ion core effect on scattering processes in dense plasmas. Phys. Plasmas, 28, 092702 (2021). https://doi.org/10.1063/5.0059297.

13. Ramazanov, T.S., Issanova, M.K., Aldakul, Y.K., Kodanova, S.K. Ion core effect on transport characteristics in warm dense matter. Phys. Plasmas, 29, 112706 (2022). https://doi.org/10.1063/5.0102528.

14. Ramazanov, T.S., Kodanova, S.K., Issanova, M.K., Kenzhegulov, B.Z. Influence of the ion core on relaxation processes in dense plasmas. Contrib. Plasma Phys. 64, e202300127 (2024). https://doi.org/10.1002/ctpp.202300127.

15. Ismagambetova, T.N., Muratov, M.M., Gabdullin, M.T., and Ramazanov, T.S. Influence of Ion Core on Structural and Thermodynamic Properties of Dense Plasma. Contributions to Plasma Physics, e70034 (2025). https://doi.org/10.1002/ctpp.70034.

16. Ismagambetova, T., Muratov, M., et al. The Influence of the Ionic Core on Structural and Thermodynamic Properties of Dense Plasmas. Plasma, 7(4), 858–866 (2024). https://doi.org/10.3390/plasma7040046.

17. Hansen, J.-P., McDonald, I.R. Theory of Simple Liquids (London, UK: Academic Press, 2000), pp. 100–102.

18. Gericke, D.O., Vorberger, J., et al. Screening of ionic cores in partially ionized plasmas within linear response. Phys. Rev. E, 81, 065401 (2010). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.81.065401.

19. Moldabekov, Z.A., Dornheim, T. et al. Screening of a test charge in a free-electron gas at warm dense matter and dense non-ideal plasma conditions. Contrib. Plasma Phys., 62(2), e202000176 (2022). https://doi.org/10.1002/ctpp.202000176.

20. Moldabekov, Z.A., Groth, S., et al. Structural characteristics of strongly coupled ions in a dense quantum plasma. Phys Rev E, 98(2–1), 023207 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.98.023207.

21. Groth, S., Dornheim, T., et al. Ab initio Exchange-Correlation Free Energy of the Uniform Electron Gas at Warm Dense Matter Conditions. Phys. Rev. Lett., 119, 135001 (2017). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.135001.

22. Bredow, R., Bornath, T., Kraeft, W.-D., and Redmer, R. Hypernetted Chain Calculations for MultiComponent and Non-Equilibrium Plasmas. Contributions to Plasma Physics, 53, 276–284 (2013). https://doi.org/10.1002/ctpp.201200117.

23. Kittel, C. Introduction to Solid State Physics, 8th Ed. (New York, USA: John Wiley and Sons, 2005), p. 696.

24. Springer, J.F., Pokrant, M.A., et al. Integral equation solutions for the classical electron gas. J. Chem. Phys., 58(11), 4863–4867 (1973). https://doi.org/10.1063/1.1679070.

25. Ng, K.-C. Hypernetted chain solutions for the classical one‐component plasma up to Γ=7000. J. Chem. Phys., 61(7), 2680–2689 (1974). https://doi.org/10.1063/1.1682399.

26. Ramazanov, T.S., Ismagambetova, T.N., et al. The Influence of the Effects of the Bound Electrons on the Ion Structural and Thermodynamic Properties. IEEE Trans. Plasma Sci., 51(5), 1208–1211 (2023). https://doi.org/10.1109/TPS.2023.3267845.

27. Isihara, A. Statistical physics (New York, United States: Academic Press, 1971), p. 287.