- Артикул:00813554
- Автор: Кашлев Ю.А.
- ISBN: 978-5-02-036963-4
- Обложка: Мягкая обложка
- Издательство: Наука (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 326
- Год: 2010
Развернуть ▼
На основе локального кинетического уравнения Больцмана и аналитических методов теории марковских процессов (локального уравнения Фоккера-Планка) исследовано движение быстрых частиц в твердых телах с учетом их взаимодействия с валентными электронами и тепловыми колебаниями решетки.
Построены основные кинетические функции, а именно функция энергетических потерь, обусловленных динамическим трением, и диффузионная функция.
Показано, что особенности этих функций связаны с различием вкладов в кинетику от быстрых частиц, движущихся в трех разных режимах: каналирования, квазиканалирования и хаотического движения.
С использованием методов неравновесной статистической термодинамики исследованы квазиравновесные и кинетические характеристики каналированных частиц, атомов позитрония, движущихся в кристаллах, и каскадных частиц, которые рассматриваются как отдельные термодинамические подсистемы. Для каналированных частиц, в частности, получены основной термодинамический параметр (поперечная квазитемпература) и коэффициент скорости деканалирования, которые выражены через фундаментальные параметры микроскопической теории.
Для научных работников и специалистов, интересующихся проблемами быстрых частиц.
The motion of fast particles in solids with regard to their interaction with valence electrons and thermal lattice oscillations is investigated using the local kinetic Boltzmann equation and analytic methods in theory of Markov processes (local Fokker-Plank equation). The main kinetic functions, namely the function of energy losses due to the dynamic friction and the diffusion function are constructed. The singularities of these functions are related to the distinction between the contributions to the kinetics from fast particles moving in three different regimes: channeling, quasi-channeling and random motion. We used methods of nonequilibrium statistical thermodynamics to investigate the quasi-equilibrium and kinetic characteristics of channeled particles, positronium atoms moving in crystals and cascade particles regarded as aseparate thermodynamic subsystems. For channeled particles the main thermodynamic parameter (the transverse quasitemperature) and the dechanneling rate coefficient in terms of fundamental parametrs of the microscopic theory were calculated.
For scientists and specialists interested in problems of the fast particles.
Содержание
Предисловие
Глава 1. Исходные теоретические и модельные представления
1.1. Две теоретические дисциплины: неравновесная статистическая механика и неравновесная статистическая термодинамика
1.2. Сокращенное описание неравновесной системы. Стадии процессов
1.3. Эффект каналирования заряженных частиц
1.3.1. Краткий обзор
1.3.2. Некоторые положения классической теории каналирования
Глава 2. Каналирование заряженных высокоэнергетических частиц как стохастический процесс
2.1. Марковский процесс с нормальным (гауссовским) распределением
2.2. Кинетические коэффициенты каналированных частиц
в условиях электронного рассеяния (нелокальная теория)
2.2.1. Уравнение Фоккера-Планка с учетом флуктуации. Диффузионная функция и коэффициент трения
2.2.2. Стохастическая теория на термодинамическом уровне описания
2.3. Кинетические функции каналированных частиц при наличии рассеяния на тепловых колебаниях решетки (локальная теория)
2.3.1. Локальная матрица случайных воздействий ....
2.3.2. Диагональный элемент локальной матрицы. Коррелированность случайных воздействий
2.3.3. Система стохастических уравнений и уравнение Фоккера-Планка. Кинетические функции в локальной теории
2.4. Деканалирование
2.4.1. Среднее время жизни динамической системы в условиях случайных воздействий
2.4.2. Собственные значения кинетического уравнения Фоккера-Планка и основные функции теории деканалирования
2.5. Три режима движения быстрых частиц
2.5.1. Угловое распределение обратно рассеянных частиц, падающих на тонкие кристаллы в направлении цепочек или плоскостей. Упругие столкновения с атомами "замороженной" цепочки
2.5.2. Распределение по энергиям обратно рассеянных частиц. Упругое электронное рассеяние
2.5.3. Особенности функции энергетических потерь в локальной теории
Глава 3. Локальное кинетическое уравнение Больцмана в приложении к задачам плоскостного и осевого каналирования
3.1. Функция распределения для комплекса из одной быстрой частицы и г атомов кристалла
3.2. Цепочка уравнений ББГКИ в теории каналирования ..
3.3. Локальное линеаризованное уравнение Больцмана ....
3.3.1. Плоскостное каналирование
3.3.2. Осевое каналирование. Предельный случай пространственно однородной среды
3.4. Уравнение локального баланса числа частиц в задаче каналирования
3.5. Диагональный элемент матрицы воздействия в случае электронного рассеяния
3.6. Особенности кинетических функций как следствие локальности теории
3.7. Переход к кинетическому уравнению Больцмана в теории разреженных газов
Глава 4. Два класса необратимых процессов в статистической теории каналирования
4.1. Фазовое перемешивание и диссипативные процессы. Вклады S и V типа
4.2. Фазовое перемешивание на малых глубинах проникновения (S-вклады)
4.2.1. Фазовые сдвиги траекторий. Роль ангармонизма колебаний частиц в процессе приближения к квазиравновесию
4.2.2. Эволюция с глубиной распределения каналированных частиц по поперечным координатам
4.2.3. Локальная и нелокальная теории плотности состояний быстрых частиц
4.3. Линейная теория реакции
4.3.1. Реакция системы на механическое возмущение
4.3.2. Диссипативный процесс (У-вклады) при низких скоростях каналированных частиц
Глава 5. Неравновесная статистическая термодинамика в приложении к задаче каналирования
5.1. Общий вид статистического оператора для неравновесных систем
5.2. Неравновесный статистический оператор в квантовой теории каналирования
5.2.1. Модельные представления. Термодинамические параметры
5.2.2. Инвариантная часть квазиравновесного статистического оператора. Поток числа частиц
5.3. Определения квантовой теории деканалирования
5.3.1. Выражение константы скорости через спектральные интенсивности
5.3.2. Полный гамильтониан системы, включающей электроны и быстрые частицы
5.4. Конечно-разностное уравнение Фоккера-Планка-Колмогорова
5.5. Статистический коэффициент скорости деканалирования
5.5.1. Кинетический коэффициент в квантовой теории
5.5.2. Квазиклассическое приближение
5.6. Скорость выхода частиц из режима каналирования с учетом пространственного разделения направленного пучка
5.6.1. Резонансный переход частиц в квазиканалированную фракцию. Частота релаксации
5.6.2. Деканалирование за счет резонансных переходов
Глава 6. Неравновесная статистическая термодинамика направленных пучков частиц. Концепция поперечной квазитемпературы
6.1. Формулировка теории, основанная на разложении неравновесного статистического оператора
6.2. Уравнение баланса энергии-импульса в сопровождающей системе координат
6.3. Линеаризация уравнения баланса. Вклад диссипации энергии (V-члены)
6.4. Решение уравнения баланса. Поперечная квазитемпература каналированных частиц (плоскостной канал)
6.5. Зависимость равновесных распределений от поперечной квазитемпературы (осевой канал)
6.5.1. Угловое распределение каналированных частиц после прохождения через тонкий кристалл
6.5.2. Распределение частиц по углам выхода в условиях обратного рассеяния
6.5.3. Определение поперечной квазитемпературы на основе экспериментальных данных
6.6. Квазитемпература сильно неравновесных систем
6.6.1. Зависимость от квазитемпературы коэффициента скорости деканалирования и диссоциация молекул в плазме
6.6.2. Квазитемпература как модуль квазиравновесного распределения
6.7. Сравнительный анализ: каналированные частицы и спиновый газ
6.7.1. Спиновая температура в сильном магнитном поле
6.7.2. Статистические характеристики каналированных частиц и спинового газа
Глава 7. Неравновесная термодинамика хаотических частиц
7.1. Релаксационная кинетика и квазитемпература атомов позитрония
7.1.1. Модель Оре. Уравнение баланса энергии
7.1.2. Фононное и электронное рассеяние на атомах позитрония
7.1.3. Собственное значение матрицы релаксации и квазитемпература позитрония
7.1.4. Термализация атомов позитрония
7.2. Термодинамика горячих носителей заряда в полупроводниках
7.2.1. Разделение подсистем на фракции, термодинамические параметры фракций
7.2.2. Кинетические уравнения для квазитемпературы носителей и квазитемпературы оптических фононов
7.2.3. Эволюция квазитемпературы носителей в процессе термализации
7.3. Каскад смещений и термодинамика выбитых атомов
7.3.1. Каскадная функция. Геометрические параметры каскада
7.3.2. Переход на уровень термодинамического описания
7.3.3. Уравнение баланса энергии выбитых атомов
7.3.4. Квазитемпература подсистемы выбитых атомов. Термодинамическая устойчивость состояний
7.3.5. Обсуждение концепции квазитемпературы выбитых атомов
7.3.6. Кинетика термического распыления
Глава 8. Статистическая термодинамика легких атомов, движущихся с тепловыми скоростями
8.1. Коэффициент (константа) скорости истечения частиц из потенциального минимума. Надбарьерные скачки атомов водорода в ГЦК-металлах
8.2. Туннельные переходы атомов водорода, обусловленные распадом локальной деформации в ОЦК-решетке
8.3. Термически активированные туннельные переходы в ОЦК-металлах
8.4. Заключительные замечания, касающиеся миграции атомов водорода
8.4.1. Температурный излом энергии активации вблизи температуры Дебая ви
8.4.2. Классический и аномальный изотопические эффекты
8.4.3. Отход от концепции скачкообразной проводимости поляронов малого радиуса
Заключение
Литература
Рекомендуем
