|
|
|
|
Квазиклассическая модель термодинамических свойств электронов с учетом состояний дискретного спектра и область ее применимости (по материалам кандидатской диссертации)
Докладчик(и): Дьячков Сергей Александрович (ОИВТ РАН) Дата, время проведения: Среда, 06 июня, 15:00 Адрес: Ижорская ул., д. 13, стр. 2, корп. К6А, ком. 230 Аннотация: За последние десятилетия методы расчета теплофизических свойств получили существенное развитие, во многом благодаря развитию вычислительной техники. Теория функционала плотности и основанный ней метод квантовой молекулярной динамики дают достоверные предсказания термодинамических свойств материалов в широком диапазоне температур и плотностей с использованием стандартного формализма Кона-Шэма-Мермина. Однако, в ряде экстремальных процессов, таких как облучение вещества мощными лазерами, высокоскоростной удар или пропускание мощных импульсов тока, реализуются состояния материи с высоковозбужденными электронами, при этом расчёт энергетического спектра становится затруднителен или невозможен. Этой проблемы удается избежать в безорбитальных методах, где спектр электронных состояний предполагается непрерывным, что позволяет описывать вещество при очень высоких температурах в сотни эВ. Тем не менее, адекватное описание свойств веществ в пограничной области 1 -- 100 эВ требует одновременного учёта свободных и связанных состояний. В работе рассматривается простой вариант безорбитального расчёта электронной плотности в рамках модели Томаса-Ферми для сферической атомной ячейки, где дискретный спектр состояний учитывается в виде поправки к электронной плотности и термодинамическим функциям с помощью квазиклассического приближения. Модель позволяет достоверно воспроизвести характерные особенности термодинамики горячего вещества при низких и нормальных плотностях, и может быть использована для практических расчётов электронной плотности и термодинамических функций электронов в широком диапазоне параметров с помощью удобного программного интерфейса. Также впервые проведено количественное изучение области применимости различных квазиклассических моделей вещества. |