Профиль » Публикация

Аннотация Рассматриваются двумерные микрокластеры из частиц, отталкивающихся по дипольному закону и удерживаемых внешним квадратичным потенциалом. Модель описывает ряд физических систем, в частности электроны в полупроводниковых структурах вблизи металлического электрода либо непрямые экситоны в связанных полупроводниковых точках и т. п. Обнаружены два вида упорядочения частиц в кластерах: образование треугольной решетки и образование оболочечной структуры, конкурирующие между собой. Рассчитаны равновесные конфигурации кластеров с N=1-40 частицами. Исследованы температурные зависимости структуры, потенциальной энергии и среднеквадратичного радиального и углового смещения. С помощью этих характеристик исследовано плавление кластеров. Плавление происходит в одну или в две стадии в зависимости от N. Для микрокластера, состоящего из двух оболочек, плавление происходит в две стадии: при небольших температурах --- из замороженной фазы в состояние с вращательной переориентацией "кристаллических" оболочек относительно друг друга; затем --- переход с исчезновением радиального порядка. В кластере из большого числа оболочек полное плавление происходит в одну стадию. Это связано с тем, что потенциальный барьер относительно вращения оболочек существенно меньше барьера относительно перескока частицы из одной оболочки в другую для малого N и одного порядка для больших N. Предложен способ предсказания характера плавления в оболочечных кластерах с помощью сравнения потенциальных барьеров вращения оболочек и перескока частиц между оболочками.