Anharmonic Correlated Einstein Model and Some Applications to Studies of Thermodynamic Properties and Structural Determination of substances
Mô hình Einstein tương quan phi điều hòa và một số ứng dụng trong nghiên cứu các thuộc tính nhiệt động lực học và xác định cấu trúc của vật liệu
Nguyen Van Hung
Tóm tắt
This paper presents the anharmonic correlated Einstein model (ACEM) for studying Debye-Waller factors presented in terms of cumulant expansion and some of its applications. The model is derived based on the quantum statistical theory. In addition, the complicated many-particle problem is simplified by the derived anharmonic interatomic effective potential. This includes the many-body effects by the first shell near neighbor contributions to the vibrations between absorber and backscatterer atoms and by projecting these contributions along bond direction to recover the one-dimensional model. Morse potential is assumed to describe the single-pair atomic interaction. Numerical results for several applications are found to be in good agreement with experiment which show the evident temperature dependence of the thermodynamic properties, anharmonic effects and structural parameters of the considered material.
Từ khóa: Debye-Waller factor, cumulant expansion, XAFS, thermodynamic properties
ABSTRACT
Bài báo này trình bày mô hình Einstein tương quan phi điều hòa trong nghiên cứu các hệ số Debye-Waller dưới dạng khai triển cumulant và một vài ứng dụng của nó. Mô hình được dẫn giải dựa trên lý thuyết thống kê lượng tử. Ở đây, vấn đề phức tạp của hệ nhiều hạt đã được đơn giản hóa bằng việc diễn giải thế tương tác nguyên tử hiệu dụng phi điều hòa mà bao gồm các ảnh hưởng của hệ nhiều hạt với đóng góp của các dao động giữa các nguyên tử hấp thụ và tán xạ lân cận lớp thứ nhất và bằng cách chiếu những đóng góp này dọc theo hướng liên kết trong mô hình một chiều. Thế Morse được giả định để mô tả thế tương tác nguyên tử đơn cặp. Các kết quả tính toán số cho một số vật liệu phù hợp tốt với thực nghiệm chỉ ra sự phụ thuộc tất yếu vào nhiệt độ của các thuộc tính nhiệt động lực học, các hiệu ứng phi điều hòa và các tham số cấu trúc của vật liệu được xem xét.
Keyword: Hệ số Debye-Waller, khai triển cumulant, XAFS, các thuộc tính nhiệt động lực học

Bài viết khác