Interested Article - Приближение случайных фаз

На диаграммах Фейнмана приближение случайных фаз представлено в виде суммы кольцевых диаграмм. Верхняя толстая линия — взаимодействующая функция Грина , тонкая линия — невзаимодействующая функция Грина, пунктирная линия — взаимодействие двух частиц.

Приближение случайных фаз ( ПСФ ) — метод приближённого расчёта электронных свойств в физике конденсированного состояния и в ядерной физике . Впервые метод был представлен Дэвидом Бомом и Дэвидом Пайнсом как важный результат в серии основополагающих статей 1952 и 1953 годов . В течение десятилетий физики пытались включить эффект микроскопических квантово-механических взаимодействий между электронами в теорию. Приближение случайных фаз Бома и Пайнса объясняет слабое экранированное кулоновское взаимодействие и обычно используется для описания динамического линейного отклика электронных систем.

Приближение случайных фаз предполагает, что электроны реагируют только на полный электрический потенциал V ( r ), который представляет собой сумму внешнего возмущающего потенциала V _ext ( r ) и экранирующего потенциала V _sc ( r ). Также предполагается, что внешний возмущающий потенциал колеблется с одной частотой ω , так что модель даёт с помощью метода самосогласованного поля выражение для динамической диэлектрической функции, обозначаемой ε _RPA ( k , ω ).

Предполагается, что вклад в диэлектрическую проницаемость от полного электрического потенциала усредняется , так что вклад вносит только потенциал с волновым вектором k . Именно это имеется в виду под приближением случайных фаз. Рассчитанная диэлектрическая функция, называемая также диэлектрической функцией Линдхарда , правильно предсказывает ряд свойств электронного газа, в том числе существование плазмонов .

В конце 1950-х приближение случайных фаз подверглось критике за переоценку степеней свободы, а призыв к обоснованию привёл к интенсивной работе среди физиков-теоретиков. В основополагающей статье Мюррей Гелл-Манна и показали, что приближение можно получить из суммирования цепных диаграмм Фейнмана ведущего порядка в электронном газе с высокой плотностью .

Самосогласованность этих результатов стала важным обоснованием и мотивом прогресса в физике конденсированного состояния в конце 50-х и 60-х годов.

Примечания

Bohm, David ; Pines, David (1 May 1951). "A Collective Description of Electron Interactions. I. Magnetic Interactions". Physical Review . American Physical Society (APS). 82 (5): 625—634. Bibcode : . doi : . ISSN .
Pines, David; Bohm, David (15 January 1952). . Physical Review . American Physical Society (APS). 85 (2): 338—353. Bibcode : . doi : . ISSN .
Bohm, David; Pines, David (1 October 1953). "A Collective Description of Electron Interactions: III. Coulomb Interactions in a Degenerate Electron Gas". Physical Review . American Physical Society (APS). 92 (3): 609—625. Bibcode : . doi : . ISSN .
Ehrenreich, H.; Cohen, M. H. (15 August 1959). . Physical Review . American Physical Society (APS). 115 (4): 786—790. Bibcode : . doi : . ISSN .
J. Lindhard (1954). (PDF) . Kongelige Danske Videnskabernes Selskab, Matematisk-Fysiske Meddelelser . 28 (8). (PDF) из оригинала 23 ноября 2018 . Дата обращения: 20 февраля 2023 .
N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Solid State Physics (Thomson Learning, Toronto, 1976)
G. D. Mahan, Many-Particle Physics , 2nd ed. (Plenum Press, New York, 1990)
Gell-Mann, Murray; Brueckner, Keith A. (15 April 1957). (PDF) . Physical Review . American Physical Society (APS). 106 (2): 364—368. Bibcode : . doi : . ISSN . (PDF) из оригинала 29 мая 2022 . Дата обращения: 20 февраля 2023 .