|
|
|
|
Конкуренция пространственно неоднородных состояний в фермионных системах
Докладчик(и): Рожков Александр Владимирович, д.ф.-м.н., ИТПЭ РАН Дата, время проведения: 12.07.2023, начало в 13.00 Адрес: ул. Красноказарменная 17А, ком. 508 (5 этаж) Хорошо известно, что многофермионные системы могут демонстрировать пространственно неоднородные состояния. Хотя неоднородность может возникнуть под влиянием внешнего беспорядка, зачастую однородные состояния теряют устойчивость спонтанно, под действием исключительно внутренних факторов. Спонтанное образование неоднородностей наблюдается во многих случаях, от фермионных атомов в ловушках до квазиодномерных сверхпроводников. Именно такая ситуация и будет обсуждаться в докладе. Теоретическое описание неоднородной фазы, замещающей нестабильную однородную фазу, принципиально проблематично. Главным образом это связано с тем, что, как правило, существует несколько типов неоднородных состояний («страйпы», слоистые и колумнарные структуры, и т.д.), конкурирующих друг с другом за возможность стать стабильным основным состоянием. Численные и аналитические расчеты убедительно демонстрируют, что в простейших многофермионных моделях, допускающих неустойчивость однородного состояния, конкурирующие неоднородные фазы имеют чрезвычайно близкие (свободные) энергии. В частности, для трехмерной слабо легированной модели Хаббарда в режиме слабого взаимодействия разница между соответствующими энергиями составляет несколько процентов. Похожие результаты получены и для других режимов. В ситуации, когда нетождественные состояния имеют столь близкие энергии, исход их конкуренции будет зависеть от множества факторов (беспорядок, дальнодействующее кулоновское взаимодействие, жесткость кристаллической решетки), которые простейшие модели не в состоянии описать. Для понимания свойств системы в таких режимах роль экспериментальных данных выходит на первый план. |