Теория вращающегося двумерного вигнеровского кластера
Махмуд М. Махмудиан+*, Мехрдад М. Махмудиан+* 1), М. В. Энтин+ 1)
+Институт физики полупроводников, Сибирское oтделение РАН, 630090 Новосибирск, Россия
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
Abstract
Численно и аналитически изучен двумерный вигнеровский кластер
(ДВК) в параболической потенциальной яме с числом электронов до 200.
Показано, что внутренняя часть ДВК в аксиально-симметричной потенциальной
яме имеет поликристаллический характер, в то время как электроны во
внешних слоях образуют выраженные круговые оболочки. Рассмотрено
масштабирование кластера при изменении жесткости ямы. Найден порог
свободного вращения твердого кластера в аксиально-симметричной
потенциальной яме.
Исследовано воздействие на ДВК соосного соленоида с переменным
(включаемым) магнитным полем. Показано, что слабое вихревое электрическое
поле приводит изначально неподвижный твердый ДВК во вращение с угловой
скоростью, равной половине циклотронной частоты. Кроме того, при более
сильном вихревом поле кластер, помимо вращения, начинает периодически
сжиматься, сохраняя свою структуру. Дальнейшее увеличение вихревого поля
может приводить к полному коллапсу кластера, сопровождаемому разрушением
его структуры. Достаточно сильное вихревое электрическое поле может также
приводить к дифференциальному вращению оболочек ДВК.
Найден коэффициент вращательного трения за счет омических потерь в
материале затвора, которое может ограничивать свободное вращение ДВК.