Collective dynamics in single-particle motion for pure fluids

Abstract

Single-particle time correlation function Fs(k,t) of pure fluids is studied within the generalized mode approach. Analytical expression for self-intermediate scattering function, which contains oscillating terms, is obtained for three-variable basis set of single-particle dynamic variables. The meaning of oscillating contributions is discussed, and it is shown, that in lowdensity fluids the oscillating contributions do not appear. Our approach, developed within the five-variable scheme, is used for the analysis of MDderived single-particle time correlation function of Lennard-Jones fluid at two densities. It is shown, that the proposed scheme allows us to reproduce perfectly the function Fs(k,t) at the whole range of wavenumbers k studied. The generalized self-diffusion coefficient as a function of k is also calculated.

У методі узагальнених колективних мод досліджується одно-частинкова часова кореляційна функція Fs (k,t) простих флюїдів. Для тризмінного базового набору одно-частинкових динамічних змінних отримано аналітичний вираз для відповідної функції розсіяння, що містить осциляційні вклади. Обговорюється значення цих вкладів і показано, що вони зникають у випадку негустих флюїдів. Цей же підхід, розвинутий в п’яти-змінній схемі, використано для аналізу одно-частинкових часових кореляційних функцій, розрахованих методом молекулярної динаміки для леннард-джонсівського флюїду при двох значеннях густини. Показано, що запропонований нами метод дозволяє дуже добре відтворити функцію Fs(k,t) в усій області зміни значень хвильового вектора k , яка розглядалася. Вивчено також поведінку узагальненого коефіцієнта дифузії як функції k.