Флуктуации и межэлектронная корреляция в неравновесном электронном газе

• Автор: Баркаускас, Ричардас Эдмундович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Вильнюс
• Количество страниц: 134 c. : ил

РАЗДЕЛ I МНОГОЧАСТИЧНЫЕ КОРРЕЛЯЦИИ В НЕРАВНОВЕСНОМ ГАЗЕ С ПАРНЫМИ СТОЛКНОВЕНИЯМИ
1. Введение
2. Классическая диаграммная техника для корреляционных функций
3. Четырехчастичный пространственно-однородный коррелятор с попарно совпадающими временами
4. Учет постоянства числа частиц
РАЗДЕЛ II ЭЛЕКТРОННЫЕ ФЛУКТУАЦИИ В УСЛОВИЯХ Ф0Н0НН0Й
НЕРАВНОВЕСНОСГИ
1. Введение
2. Влияние неравновесных фононов на кинетику электронных флуктуаций
3. Межэлектронная корреляция через фононы
4. Учет кулоновского взаимодействия электронов
5. Флуктуации тока в гидродинамическом приближении
6. Заключение
РАЗДЕЛ III ФЛУКТУАЦИИ ТОКА В НЕРАВНОВЕСНОЙ СИСТЕМЕ ПРИ
ЧАСТЫХ МЕЖЭЛЕКГРОННЫХ СТОЛКНОВЕНИЯХ
1. Введение
2. Кинетическое описание флуктуации тока
3. Задача об отклике
4. Спектральная плотность флуктуаций тока
5. Влияние межэлектронной корреляции на продольную
и поперечную шумовые температуры

6. Низкочастотные флуктуации тока. Сравнение с коэффициентом диффузии
7. Флуктуации тока при
8. Выводы
РАЗДЕЛ 1У КОЭФФИЦИЕНТ ДИФФУЗИИ В НЕРАВНОВЕСНЫХ УСЛОВИЯХ
1. Введение
2. Коэффициент амбиполярной диффузии горячих носителей
3. Коэффициент диффузии и проводимость в условиях слабой фононной турбулентности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение I
Приложение II
Приложение III
ЛИТЕРАТУРА

Одним из важнейших налравлений развития физики систем многих частиц в последние десятилетия явилось- и продолжает оставаться - исследование в них неравновесных явлений. При этом особый интерес представляют флуктуационные явления, обладающие в условиях неравновесности рядом принципиальных особенностей.
Как теоретическая проблема, задача о флуктуациях характерна именно для неравновесных состояний. Стремясь дать теоретическое описание флуктуаций в неравновесном состоянии, мы сталкиваемся с необходимостью ставить и решать ряд нетривиальных проблем физической кинетики.
Как известно, в термодинамически равновесных состояниях существует общее соотношение - флуктуационно-диссипационная теорема, установленная более 30 лет назад Калленом и Вельтоном [і] . Обобщих теорему Найквиста [2] о связи шума (флуктуаций тока) в электрической цепи и ее сопротивления, флуктуационно-диссипационная теорема установила общую связь между спектральной плотностью флуктуаций наблюдаемых величин и откликом системы на соответствующие внешние воздействия. Таким образом, флуктуационно-диссипационная теорема свела задачу о флуктуациях в равновесных системах к более привычной задаче кинетики - задаче об отклике системы на слабое внешнее воздействие. В частности, спект-

ральная плотность флуктуаций тока (с/у )ш в равновесии связана с проводимостью (э(сО):
= (0Л)
( 2/о - объем системы, Т - температура термостата в энергетических единицах;речь всюду пойдет о классических флуктуациях ЬсО^Т).

ряду для функции распределения. Можно, однако, построить диаг-раммы совершенно другой топологии, которые, хотя и содержат более высокую степень параметра нелинейности Ж« 4. , тем не менее не только могут сравниться по величине с диаграммами рис.13, но и превзойти их. Одна из таких диаграмм приведена на рис.14. В отличие от диаграмм рис.13 эта диаграмма двухчастична по существу. Она содержит две электронные линии, связанные между собой только фононными линиями. В пространственно-однородном случае такая связь требует не менее двух фононов. Таким образом, она квадратична как по концентрации электронов, так и по фононной интенсивности. Физический смысл этой диаграммы - корреляция между числами заполнения электронных состояний через фононную систему.
Она во многом подобна корреляции между числами заполнения электронных состояний, возникающей в неравновесном состоянии из-за столкновений электронов друг с другом [28,52,54]] . Как и там, в равновесии кинетическая корреляция через фононы исчезает*^. Однако при неравновесности хотя бы одной системы - электронной или фононной - корреляция появляется.
Сравним порядок величины диаграмм на рис.12,13 и 14. Отношение диаграмм рис.13 и рис.12 (последнюю условно назовем "тепловым шумом") по порядку величины есть параметр нелинейности Ж, Однако отношение корреляционной диаграммы рис.14 к "тепловому шуму" есть не Ж , как можно было бы ожидать, но
нужденного, также и спонтанного обмена фононами между электронами ввиду тождества

(2.7)
Корреляция исчезает в равновесии при учете, помимо выРе Вр(ілу)(ЩЪрН)ар(-гр/т)^о.