Отклонения от соотношения Коши в легких кристаллах инертных газов при больших давлениях

Abstract

Исследуются короткодействующие многочастичные силы, обязанные перекрыванию электронных оболочек атомов, в рамках модели К.Б. Толпыго. Установлено, что учет трехчастичного взаимодействия в гармоническом приближении изменяет двухчастичное взаимодействие, делая его нецентральным, и обусловливает наличие в уравнениях колебаний кристалла «трехчастичных» слагаемых. Трехчастичные силы, возникающие из-за ортогонализации волновых функций, изменяют ход дисперсионных кривых при всех k, в частности нарушая соотношение Коши. Получено хорошее согласие теоретического и экспериментального отклонений от соотношения Коши для Ar в широком интервале давлений.

Досліджуються короткодіючі багаточасткові сили, що обумовлені перекриттям електронних оболонок атомів, у рамках моделі К.Б. Толпиго. Встановлено, що врахування трьохчасткової взаємодії в гармонійному наближенні змінює парну взаємодію, що робить її нецентральною, та обумовлює наявність в рівняннях коливання кристала «трьохчасткових» доданків. Трьохчасткові сили, що виникають внаслідок ортогоналізації хвильових функцій, змінюють хід дисперсійних кривих при всіх k, зокрема порушуючи співвідношення Коші. Отримано добре узгодження теоретичного та експериментального відхилення від співвідношення Коші для Ar в широкому інтервалі тисків.

The short-range many-body forces resulting from the overlapping of electron shells of atoms are investigated within the K.B. Tolpygo’s model. The three-body interaction taken into account in harmonic approximation makes the two-body interaction noncentral and «three-body» summands appear in the equations of crystal vibration. The three-body forces, resulting from the wave-function orthogonalization, change the run of dispersion curves for every k, thus violating the Cauchy relations. Theoretical and experimental deviations from the Cauchy relation are in a good agreement for Ar in a broad temperature range.