Frenkel-Kontorova model
Soliton , eller Frenkel-Kontorova dislokation (FK-soliton) , er en model af en særlig form for defekt i den krystallinske struktur af et fast stof . Det blev udviklet af Frenkel og Kontorova i 1930'erne .
Det begrænsende tilfælde af en dislokation er et " hul " i krystalgitteret . Et sådant hul kan bevæge sig gennem krystallen. For at overføre et naboatom til et tomt sted, skal du "svinge" det, så det kan bryde væk fra atomerne omkring det. Det er nemmere at flytte en defekt, hvor atomerne omkring "hullet" også er forskudt. Dette er dislokation.
Essensen af modellen
FK-modellen er en model af bevægelsen af en dislokation i en krystal. Modellen tager højde for to kæder af atomer, som er en tilnærmelse af to lag af atomer. Desuden er det nederste lag af atomer erstattet af en sekvens af bakker og fordybninger. I fordybningerne ligger kugler forbundet med elastiske fjedre. Således tages der hensyn til samspillet mellem bolde-"atomer" mellem dem selv og det nederste lag af "atomer".
Hvis der er energi nok, kan bolden eller "atomet" overvinde bakken, mens alle "atomerne" i det harmoniske kredsløb også vil skifte. Konceptet med en defekt ifølge Frenkel inkluderer et par - en fri celle eller "hul" og en celle med to "atomer" eller en klyngedislokation . En klumpdislokation kaldes en "negativ" eller anti-dislokation. En sjældne dislokation , eller fri celle, kaldes en "positiv" eller blot en dislokation .
Enhver indledende excitation "henfalder" til vandrende bølger og adskillige dislokationer og antidislokationer. Deres form afhænger ikke af den indledende forstyrrelse, men bestemmes kun af modelparametrene ( vægtene af vægtene, fjederens stivhed , formen på den bølgede overflade).
I den "kontinuerlige model" af Frenkel og Kontorova kan der dannes soliton-atomer, der lever på ubestemt tid. De kaldes " puster " eller " bion ". Pusteret ligner en stående bølge. Udluftningen kan bevæge sig ensartet, accelerere og decelerere nær inhomogeniteter. Når den kolliderer med solitoner eller andre vejrtrækninger, opfører den sig som en partikel.
FK-soliton
FK soliton har en konstant form, uafhængig af dens hastighed. Den kan hvile eller bevæge sig, og dens energis afhængighed af hastighed er den samme som energiens afhængighed af hastighed for en partikel med masse , som følger af den særlige relativitetsteori .
I stedet for lysets hastighed i et vakuum indeholder denne formel udbredelseshastigheden af almindelige sinusformede bølger med lille amplitude i det medium, som soliton løber langs. For en reel dislokation er denne formel opfyldt ca.
For FK-solitoner er der antipartikler (antisolitoner). Solitoner frastøder hinanden, og soliton og antisoliton tiltrækker og kan danne en bundet tilstand - et soliton "atom".
Litteratur
- Filippov, A. T. Mange-facet soliton . - 2. udg., revideret. og yderligere .. - M . : Nauka, 1990. - 288 s. — 65.000 eksemplarer. — ISBN 5-02-014405-3 . .
- Weiss M, Elmer F.-J. Tør friktion i Frenkel - Kontorova - Tomlinson-modellen: dynamiske egenskaber (utilgængeligt link) // Zeitschrift für Physik B Condensed Matter. - 104 (1997).
- Braun, O. M. Frenkel-Kontorova-modellen. Koncepter, metoder, applikationer. - M. : Fizmatlit, 2008. - 536 s. - ISBN 978-5-9221-0973-4 . .
Links
| Kvasipartikler ( Liste over kvasipartikler ) | |
|---|---|
| Elementære | |
| Sammensatte | |
| Klassifikationer | |