Проявление гексатической фазы в ограниченных двумерных системах с циркулярной симметрией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Квазидвумерные системы играют важную роль при создании различных устройств для нужд наноэлектроники. Очевидно, что функциональная эффективность таких систем зависит от их структуры, которая может изменяться при фазовых переходах под действием внешних условий (например, температуры). До настоящего времени основное внимание было сосредоточено на поиске сигналов фазовых переходов в континуальных двумерных системах. Одним из центральных вопросов является анализ условий зарождения гексатической фазы в таких системах, которая сопровождается появлением дефектов в вигнеровской кристаллической фазе при некоторой температуре. Однако возникает как практический, так и фундаментальный вопрос о критическом числе электронов, при котором начнется нарушение симметрии кристаллической решетки в рассматриваемой системе и, как следствие, зарождение дефектов. В работе исследованы зависимости ориентационного параметра порядка и корреляционной функции, характеризующие топологические фазовые переходы, как функции числа частиц при нулевой температуре. Результаты расчетов позволяют установить признаки фазового перехода гексагональная–гексатическая фаза для N = 92, 136, 187, рассмотренных в качестве примера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Э. Г. Никонов

Объединенный институт ядерных исследований; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”; Государственный университет “Дубна”

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.nikonov@jinr.ru
Россия, 141980, Дубна; 119048, Москва; 141980, Дубна

Р. Г. Назмитдинов

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: e.nikonov@jinr.ru
Россия, 141980, Дубна; 141980, Дубна

П. И. Глуховцев

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: e.nikonov@jinr.ru
Россия, 141980, Дубна; 141980, Дубна

Список литературы

  1. Bedanov V.M., Peeters F.M. // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. № 4. P. 2667. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.2667
  2. Koulakov A.A., Shklovskii B.I. // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. № 4. P. 2352. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.2352
  3. Mughal A., Moore M.A. // Phys. Rev. E. 2007. V. 76. Iss. 1. P. 011606. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.76.011606
  4. Fortov V., Ivlev A., Khrapak S., Khrapak A., Morfill G. // Phys. Rep. 2005. V. 421. P. 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2005.08.007
  5. Soni V., Gόmez L.R., Irvine W.T.M. // Phys. Rev. X. 2018. V. 8. P. 011039. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.011039
  6. Binks B.P., Horozov T.S. Colloidal Particles and Geometry in Condensed Matter Physics. Cambridge: Cambridge University Press, 2006. 503 р. http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511536670.002
  7. Leunissen M.E., van Blaaderen A., Hollingsworth A.D., Sullivan M.T., Chaikin P.M. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2007. V. 104. № 8. P. 2585. https://doi.org/10.1073/pnas.0610589104
  8. Birman J.L., Nazmitdinov R.G., Yukalov V.I. // Phys. Rep. 2013. V. 526. P. 1. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.physrep. 2012.11.005
  9. Wigner E.P. // Phys. Rev. 1934. V. 46. P. 1002. https://doi.org/10.1103/ PhysRev.46.1002
  10. Bonsall L., Maradudin A.A. // Phys. Rev. B. 1997. V. 15. P. 1959. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.15.1959
  11. Nelson D.R. Defects and Geometry in Condensed Matter Physics. Cambridge: Cambridge University Press, 2002. 392 р.
  12. Рыжов В.Н., Тареева Е.Е., Фомин Ю.Д., Циок Е.Н. // УФН. 2017. Т. 187. № 9. С. 921. https://doi.org/10.3367/UFNe.2017. 06.038161
  13. Березинский В.Л. // ЖЭТФ. 1970. Т. 59. С. 900. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.39.1201
  14. Березинский В.Л. // ЖЭТФ. 1971. Т. 61. С. 1144.
  15. Kosterlitz J.M., Thouless D.J. // J. Phys. C. 1972. V. 5. Р. L124. https://doi.org/10.1088/0022-3719/6/7/010
  16. Kosterlitz J.M. // J. Phys. C. 1974. V. 7. P. 1046. http://dx.doi.org/10.1088/ 0022-3719/7/6/005
  17. Gann R.C., Chakravarty S., Chester G.V. // Phys. Rev. B. 1979. V. 20. P. 326. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.20.326
  18. Kong M., Partoens B., Peeters F.M. // Phys. Rev. E. 2003. V. 67. P. 021608. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.67.021608
  19. Cerkaski M., Nazmitdinov R.G., Puente A. // Phys. Rev. E. 2015. V. 91. P. 032312. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.91.032312
  20. Nazmitdinov R.G., Puente A., Cerkaski M., Pons M. // Phys. Rev. E. 2017. V. 95. P. 042603. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.95.042603
  21. Никонов Э.Г., Назмитдинов Р.Г., Глуховцев П.И. // Компьютерные исследования и моделирование. 2022. Т. 14. № 3. С. 609. https://doi.org/10.20537/ 2076-7633-2022-14-3-609-618
  22. Nikonov E.G., Nazmitdinov R.G., Glukhovtsev P.I. // J. Surf. Invest. X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2023. V. 17. № 1. Р. 235. https://doi.org/10.1134/S1027451023010354
  23. Frenkel D., Smit B. Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications. Academic Press, 2001. 661 р.
  24. Halperin B.I., Nelson D.R. // Phys. Rev. Lett. 1978. V. 41. P. 121. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.41.121
  25. Ландау Л.Д. // ЖЭТФ. 1973. Т. 7. С. 627.
  26. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Физматлит, 2003. 264 с.
  27. Nelson D.R., Halperin B.I. // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. P. 2457. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.19.2457
  28. Young A.P. // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. P. 1855. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.19.1855
  29. Fortune S. // Algorithmica. 1987. V. 2. P. 153. https://doi.org/10.1007/ BF01840357
  30. Peeters F.M. // Two-Dimensional Electron Systems / Ed. Andrei E.Y. Dordrecht: Kluwer Academic, 1997. P. 17.
  31. Lai Y.-J., I Lin // Phys. Rev. E. 1999. V. 60. P. 4743. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.60.4743

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение дефектов с ненулевым ориентационным параметром порядка для системы точечных электронов в круговой области с бесконечной жесткой границей. Темными точками обозначены электроны с параметром порядка Ψ6(rk) = 0, светлыми – электроны с ненулевым параметром порядка.

Скачать (257KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение топологического заряда для числа частиц N: a – 92; б – 136; в – 187.

Скачать (804KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Распределение ориентационного порядка связи ψ6 (5) для числа частиц N: a – 92; б – 136; в – 187.

Скачать (144KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Ориентационная корреляционная функция G6(r) (9) для числа частиц N: a – 92; б – 136; в – 187.

Скачать (150KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024