Аннотация:
В данной работе рассмотрена двухкомпонентная электронейтральная равновесная система макроионов конечных размеров с зарядом $Z \ll 1$ и точечных противоположно заряженных микроионов c единичным зарядом. На фазовой диаграмме комплексной плазмы в переменных $\kappa$–$\Gamma{,}(\kappa$ – безразмерный структурный параметр, $\Gamma$ – параметр кулоновской неидеальности$)$ выявлены области отрицательной сжимаемости и отрицательного давления для широкого диапазона зарядов макроионов. С учетом эффекта нелинейного экранирования макроионов микроионами в приближении Пуассона–Больцмана получена автомодельная зависимость эффективного заряда макроиона $Z^*$ от исходного заряда $Z$, температуры системы и размеров макроионов для фиксированных параметров упаковки. В работе проведена оценка возможности достижения границы термодинамической неустойчивости с учетом полученной автомодельной зависимости. Показано, что граница термодинамической устойчивости по одному из уравнений состояния может оказаться недостижимой при характерных параметрах комплексной плазмы.
УДК:
536.715
Поступила в редакцию: 19.04.2021 Исправленный вариант: 17.11.2021 Принята в печать: 23.11.2021