Статистическая механика однокомпонентной неидеальной плазмы

Сотрудники кафедры вычислительной физики: заведующий кафедрой, профессор Анатолий Васильевич Мокшин и доцент Ильназ Изаилович Файрушин совместно с профессором Валенсийского политехнического университета Игорем Михайловичем Ткаченко разработали самосогласованную релаксационную теорию коллективной динамики частиц в неидеальной плазме Юкавы.

Статья под названием Self-consistent relaxation theory of collective ion dynamics in Yukawa one-component plasmas under intermediate screening regimes опубликована в одном из ведущих международных научных журналов по физике: Physical Review E. Представленная теория позволяет аналитически рассчитать такую важную физическую характеристику неидеальных многочастичных систем, как динамический структурной фактор (ДСФ), основываясь лишь на данных о термодинамическом состоянии и структурных свойствах плазмы.

Отметим, что знание ДСФ позволяет напрямую определять все основные физические свойства систем многих частиц: скорость и затухание звука, температуропроводность, массо- и теплоперенос. Важность полученного результата связана еще и с тем, что появление данной работы реализует одну из ключевых идей статистической механики: для теоретического описания коллективной динамики частиц в равновесных жидкостях достаточно знать потенциал межчастичного взаимодействия и структурные характеристики. Выбор в качестве исследуемого объекта неидеальной плазмы Юкавы обусловлен не только, тем что такая система находит широкое распространение в природе и технике (от коллоидных растворов и устройств по термоядерному синтезу до недр планет гигантов и нейтронных звёзд), но и тем, что система с Юкавовским взаимодействием является универсальной моделью описания свойств простых жидкостей в широком диапазоне термодинамических состояний.

Работа поддержана Российским научным фондом (проект № 19-12-00022).