RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Успехи математических наук // Архив

УМН, 2009, том 64, выпуск 4(388), страницы 73–124 (Mi rm9305)

Эта публикация цитируется в 37 статьях

Аномальный ток в периодических газах Лоренца с бесконечным горизонтом

Д. И. Долгопятa, Н. И. Черновb

a University of Maryland, College Park
b University of Alabama at Birmingham

Аннотация: Мы изучаем электрический ток в двумерном периодическом газе Лоренца в присутствии слабого однородного электрического поля. Когда горизонт конечен, т.е. длина свободного пробега между столкновениями ограничена, возникающий в результате ток $\mathbf J$ пропорционален разнице потенциалов $\mathbf E$, т.е. $\mathbf J=\dfrac12\,\mathbf D^*\mathbf E+o(\|\mathbf E\|)$, где $\mathbf D^*$ – матрица диффузии частицы Лоренца, свободно движущейся в отсутствие электрического поля (см. математическое доказательство в [1]). Эта формула согласуется с классическим законом Ома и соотношением Эйнштейна. В настоящей работе исследуется более сложная модель с бесконечным горизонтом. Установлено, что бесконечные коридоры между рассеивателями позволяют частицам (электронам) двигаться быстрее, что приводит к возникновению аномального тока (вызывая “сверхпроводимость”). Точнее, теперь ток задается формулой $\mathbf J=\dfrac12\,\mathbf D\mathbf E\bigl|\log\|\mathbf E\|\bigr|+\mathscr O(\|\mathbf E\|)$, где $\mathbf D$ – матрица “супердиффузии” частицы Лоренца, свободно движущейся в отсутствие электрического поля. Это означает, что в этом режиме закон Ома нарушается, но соотношение Эйнштейна (понимаемое должным образом) все же выполняется. Также получены новые результаты для газа Лоренца с бесконечным горизонтом и без внешних полей, дополняющие недавние исследования Д. Саса и Т. Варью [2].
Библиография: 31 название.

Ключевые слова: газ Лоренца, биллиарды, диффузия, электрический ток, закон Ома.

УДК: 517.53/.57

MSC: Primary 78A35, 82C05, 82C40; Secondary 37D50

Поступила в редакцию: 22.05.2009

DOI: 10.4213/rm9305


 Англоязычная версия: Russian Mathematical Surveys, 2009, 64:4, 651–699

Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024