ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ В ЭЛЕКТРОННОМ ГАЗЕ. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОМ ИНТЕГРАЛОВ ПО ТРАЕКТОРИЯМ ФЕЙНМАНА
Шевкунов С.В.

Received: December 23, 2005

PACS: 52.65.Pp, 61.20.Ja

DJVU (251.4K)

PDF (555.6K)

Термически возбужденные квантовые состояния электронного газа в трехмерном пространстве на нейтрализующем фоне в области значений радиуса Вигнера - Зейтца 5s<15 моделируются в терминах интегралов по траекториям с явным учетом кулоновского и обменного взаимодействий. Численный расчет выполнен методом Монте-Карло с включением перестановочной симметрии и спиновой переменной. Проанализирована эволюция пространственных корреляционных функций электронов с вариациями температуры и плотности системы. В области низких плотностей квантовые эффекты приводят к ослаблению пространственных корреляций, в то время как в области высоких плотностей, наоборот, к их усилению. Граница между состояниями с противоположными эффектами для электронов отвечает плотности примерно см^-3. На диаграмме плотность - температура определено положение границы между флюидным и газоподобным состояниями системы. Слабая анизотропия многочастичных корреляций приводит к усилению коллективных сферических мод во флюидном состоянии системы. Сильная зависимость от температуры эффективного псевдопотенциала рассеяния электронов на малых расстояниях обусловлена обменными эффектами. Характерный радиус экранированных межэлектронных взаимодействий в области сильных корреляций отклоняется от зависимости Томаса - Ферми (пропорциональной ) и приближается к линейной по r_s зависимости. На малых расстояниях обмен приводит к существенному отклонению эффективного взаимодействия от потенциала Юкавы, полученного в приближении среднего поля. Кулоновское взаимодействие способно повысить уровень Ферми на порядок и более, причем эффект усиливается с понижением плотности.