Квантовые эффекты в мезоскопических системах. Ч.I. Квантовое туннелирование с диссипацией. Жуковский В.Ч - 34 стр.

UptoLike

1/
2
0
0
()
2
T
mq
A
dVqt
t
мь
пп
жц
пп
ч
з
=+
нэ
ч
з
ч
з
иш
пп
пп
о
ю
т
; (1.2.42)
()
[]
1/
1
0
exp Sp exp ( ) ( )
T
Q
A
dq Q HQtt
мь
пп
пп
пп
=- +
нэ
пп
пп
пп
о
ю
т
.
Часто шум термостата можно считать гауссовым. В этом случае дейст-
вие термостата определяется корреляционной функцией шумов
1/
2
1
0
()()()
T
AddK qqttttt t
Ґ
- Ґ
й
щ
ўў ў
=--
лы
тт
. (1.2.43)
Между корреляционной функцией на мнимых временах ()Kt и функ-
цией трения существует дисперсионное соотношение, аналогичное соотно-
шению между мацубаровскими и временными функциями Грина [55].
Если коэффициент трения
h
не имеет дисперсии, то [47]
(
)
2
() / 4Kt h pt= . (1.2.44)
Определенный интерес представляет предельный случай малой вязко-
сти
1
hh=. При низких температурах
0
TT< этот случай не отличается от
случая промежуточной вязкости
12
hhh==. Вероятность распада G оп-
ределяется формулами (1.2.31), (1.2.32), (1.2.33) и не зависит от вязкости.
Однако при
0
TT> возникает зависимость G от вязкости, так как при этом
происходит туннелирование с верхних энергетических уровней, где функцию
распределения нельзя считать равновесной. В предельном случае высоких
температур
0
TT>>
, когда существенно надбарьерное прохождение, при
малой вязкости число надбарьерных частиц пропорционально вязкости. По-
этому предэкспоненциальный множитель
B
в выражении (1.2.25) для G
также пропорционален вязкости
[135]. Чтобы получить грубую оценку для
G в переходной области [55], можно считать, что в (1.2.31) функция распре-
деления
()NE
равна равновесному значению (1.2.32) при
c
E
E<, а при
c
E
E> быстро убывает. Энергия
c
E
находится из условия равенства веро-
ятностей туннелирования
()
E
g
и перехода под действием сил трения
()
0
() exp / /
cc
E
ET Tgd= = , (1.2.45)
где /Umdh»
W
энергия, теряемая из-за трения за один период. В ре-
зультате существенное туннелирование происходит из состояний, меньших
                                     1/ T
                                                 м
                                                 п     ж¶ q ц
                                                             2    ьп
                                                 пm   зз ч + V (q)эп ;
                                                            ч
                             A0 =    т        dt н
                                                 п    и¶ t шч      п
                                                                                            (1.2.42)
                                          0      п2
                                                 о                 п
                                                                   ю
                                           м
                                           п            1/ T                          ьп
                       exp (A1 ) = SpQ exp п
                                           н-            т     d t [q( t )Q + H (Q ) ]пэ.
                                           п
                                           п                                           п
                                                                                       п
                                           о              0                            ю
      Часто шум термостата можно считать гауссовым. В этом случае дейст-
вие термостата определяется корреляционной функцией шумов
                            1/ T    Ґ
                                                                               2
                     A1 =   т d t т d t ўK (t         - t ў) й                щ
                                                             лq( t ) - q( t ў)ы .           (1.2.43)
                             0      - Ґ

     Между корреляционной функцией на мнимых временах K ( t ) и функ-
цией трения существует дисперсионное соотношение, аналогичное соотно-
шению между мацубаровскими и временными функциями Грина [55].
Если коэффициент трения h не имеет дисперсии, то [47]
                             K ( t ) = h / (4pt 2 ).                                        (1.2.44)
     Определенный интерес представляет предельный случай малой вязко-
сти h = h1 . При низких температурах T < T 0 этот случай не отличается от
случая промежуточной вязкости h1 = h = h2 . Вероятность распада G оп-
ределяется формулами (1.2.31), (1.2.32), (1.2.33) и не зависит от вязкости.
Однако при T > T 0 возникает зависимость G от вязкости, так как при этом
происходит туннелирование с верхних энергетических уровней, где функцию
распределения нельзя считать равновесной. В предельном случае высоких
температур T > > T 0 , когда существенно надбарьерное прохождение, при
малой вязкости число надбарьерных частиц пропорционально вязкости. По-
этому предэкспоненциальный множитель B в выражении (1.2.25) для G
также пропорционален вязкости h [135]. Чтобы получить грубую оценку для
G в переходной области [55], можно считать, что в (1.2.31) функция распре-
деления N (E ) равна равновесному значению (1.2.32) при E < E c , а при
E > E c быстро убывает. Энергия E c находится из условия равенства веро-
ятностей туннелирования g (E ) и перехода под действием сил трения

                             g (E c ) = exp (E c / T 0 ) = d / T ,                          (1.2.45)

где d » hU / m W — энергия, теряемая из-за трения за один период. В ре-
зультате существенное туннелирование происходит из состояний, меньших