Эта публикация цитируется в
82 статьях
ОБЗОРЫ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ
Переход Березинского – Костерлица – Таулеса и двумерное плавление
В. Н. Рыжов,
Е. Е. Тареева,
Ю. Д. Фомин,
Е. Н. Циок Институт физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН
Аннотация:
Подробно изложены основные положения теории фазовых переходов в плоских вырожденных системах (переходов Березинского – Костерлица – Таулеса — БКТ). Обсуждаются механизмы перехода, применение метода ренормализационной группы для его описания, а также возможные изменения сценария перехода в зависимости от энергии ядра топологического дефекта, в частности, в применении к тонким сверхпроводящим плёнкам. Проведён анализ различных сценариев плавления двумерных систем, современного состояния реальных экспериментов и компьютерного моделирования в данной области. Если в трёхмерном случае плавление всегда происходит посредством перехода первого рода, то в двумерном, как показано Хальпериным, Нельсоном и Янгом, система может плавиться посредством двух непрерывных переходов типа БКТ, при этом в ней возникает промежуточная гексатическая фаза,
характеризуемая квазидальним ориентационным порядком. Однако в системе также может реализоваться фазовый переход первого рода. Недавно был предложен ещё один, отличающийся от такового в рамках теории Березинского – Костерлица – Таулесса – Хальперина – Нельсона – Янга, сценарий плавления, согласно которому плавление может происходить посредством двух переходов: непрерывного перехода типа БКТ твёрдое тело – гексатическая фаза и последующего перехода первого рода гексатическая фаза – изотропная жидкость. Особое внимание уделено зависимости сценария плавления от вида потенциала и влиянию случайного пиннинга на двумерное плавление. В частности, показано, что случайный пиннинг может принципиально изменить сценарий плавления в случае перехода первого рода. Рассмотрено плавление систем с потенциалами с отрицательной кривизной в области отталкивания, которые успешно применяются для описания аномальных свойств воды в трёх и двух измерениях.
Ключевые слова:
двумерные системы, переход Березинского – Костерлица – Таулеса, сверхтекучие плёнки, сверхпроводящие плёнки,
$XY$-модель, двумерные кристаллы, топологические дефекты, вихри, дислокации, дисклинации, гексатическая фаза, двумерное плавление, теория Березинского – Костерлица – Таулеса – Хальперина – Нельсона – Янга, переход первого рода.
PACS:
02.70.Ns,
05.70.Ln,
64.10.+h,
64.60.Ej,
64.70.D- Поступила: 15 мая 2017 г.Доработана:
23 июня 2017 г.Одобрена в печать:
29 июня 2017 г.
DOI:
10.3367/UFNr.2017.06.038161