Фомин Ю.Д. Семинар теоротдела 14 апреля 2022 г.

Название: Между твердым телом и газом: насколько «твердой» может быть жидкость? Докладчик(и): Фомин Ю.Д. (Институт физики высоких давлений РАН) Авторы: Ю.Д. Фомин, Е.Н. Циок, В.Н. Рыжов, В.В. Бражкин, К. Траченко Дата, время проведения: 14 апреля 2022 года (четверг) в 11:00 Аннотация. Многие свойства кристаллов могут быть объяснены, основываясь на колебаниях решетки – фононах. Гораздо меньше известно о коллективных колебаниях в жидкостях. Так, например, широко известна теория Дебая теплоемкости кристаллов. В тоже время теория, успешно предсказывающая теплоемкость жидкостей, исходя из их колебательных свойств возникла только несколько лет назад [1]. Одной из наиболее важных задач является изучение поперечных колебаний в жидкостях. Долгое время полагали, что такие колебания невозможны. Первым, кто указал на возможность поперечных колебаний в жидкостях, был Яков Френкель [2]. Однако, его идеи не были оценены научным сообществом того времени. В работе [3] было показано, что поперечные возмущения имеют место в жидкости с потенциалом Леннарда-Джонса. На сегодняшний момент есть и экспериментальные работы, доказывающие существование поперечных возмущений в жидкостях [4-6]. Наличие поперечных возмущений является одним из принципиальных отличий жидкостей от газов. Однако, жидкость можно преобразовать в газ без фазового перехода, что ставит вопрос о поведение коллективных возбуждений в сверхкритических жидкостях. В данной работе изучаются продольные и поперечные коллективные возбуждения в жидкостях. Показано, что вблизи кривой плавления наблюдаются поперечные волны и положительная дисперсия продольных волн. При увеличении температуры оба явления пропадают. Исчезновение поперечных волн связано с так называемой линией Френкеля [7, 8]. Работа выполнена при поддержке Гранта Президента РФ для молодых докторов наук МД [1] D. Bolmatov, V.V. Brazhkin, and K. Trachenko, Sci. Rep. 2, 421 (2012) [2] J. Frenkel, in Kinetic Theory of Liquids, edited by R. H. Fowler, P. Kapitza, and N.F. Mott (Oxford University Press, New York, 1947), pp. 188–302. [3] D. Levesque, L. Verlet, and J. Kürkijarvi, Phys. Rev. A 7, 1690 (1973) [4] S. Hosokawa, . Pilgrim, F. Demmel, J. Noncrys. Solids 35, 3122 (2007) [5] S. Hosokawa, M. Inui, K. Matsuda, D. Ishikawa and A. Q.R. Baron, Phys. Rev. B 77 174203 (2008) [6] S. Hosokawa, M. Inui, Y. Kajihara, S. Tsutsui and A. Q.R. Baron, J. Phys. Cond. Matt. 27, 194104 (2015) [7] Yu.D. Fomin, V.N. Ryzhov, E.N. Tsiok, V.V. Brazhkin and K. Trachenko, J. Phys.: Condens. Matter 28, 43LT01 (2016) [8] C. Prescher, Yu.D. Fomin, V.B. Prakapenka, J. Stefanski, K. Trachenko, V.V. Brazhkin, Phys. Rev. B 95, 134114 (2017)