Наукова періодика України East european journal of physics


Poluektov Yu. M. 
Thermodynamics of the Fermi gas in a nanotube / Yu. M. Poluektov, A. A. Soroka // East european journal of physics. - 2017. - Vol. 4, Num. 3. - С. 4-17. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/eejph_2017_4_3_3
For the ideal Fermi gas that fills a quantum well confined by two parallel planes, there are calculated the thermodynamic characteristics in general form for arbitrary temperatures, namely: the thermodynamic potential, energy, entropy, equations of state, heat capacities and compressibilities. The distance between planes is considered as an additional thermodynamic variable. Owing to the anisotropy, the pressure of the Fermi gas along and transverse to the planes is different, so that the system is characterized by two equations of state and a set of different heat capacities. Limiting cases of low and high temperatures are considered. The temperature dependencies of the entropy and heat capacities at low temperatures remain linear, just as in the volume case, and their dependencies on the chemical potential and density undergo jumps at the beginning of the filling of new discrete levels. It is shown that the behavior of thermodynamic quantities with the distance between plates can be either oscillating or monotonic, depending on what quantity is assumed to be fixed: the volume or surface density. For high temperatures the corrections to thermodynamic quantities are obtained, which are proportional to the ratio of the thermal de Broglie wavelength to the distance between planes.Для ідеального фермі-газу, який заповнює простір усередині нанотрубки, у загальному вигляді для довільних температур обчислено термодинамічні характеристики, а саме: термодинамічний потенціал, енергію, ентропію, рівняння стану, теплоємності та стисливості. Всі ці величини виражені через введені стандартні функції та їх похідні. Радіус трубки розглянуто як додаткову термодинамічну змінну. Показано, що за низьких температур у квазіодновимірному випадку температурні залежності ентропії та теплоємності залишаються лінійними. В залежностях ентропії та теплоємності від хімічного потенціалу існують різкі максимуми у точках, де починається заповнення чергового дискретного рівня. Характер залежностей термодинамічних величин виявляється якісно відмінним за фіксованої лінійної або повної густини. За фіксації лінійної густини ці залежності є монотонними, а за фіксації повної густини - мають осциляційний характер.
  Повний текст PDF - 1.9 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

Цитованість авторів публікації:
  • Poluektov Y.
  • Soroka A.

  • Бібліографічний опис для цитування:

    Poluektov Yu. M. Thermodynamics of the Fermi gas in a nanotube / Yu. M. Poluektov, A. A. Soroka // East european journal of physics. - 2017. - Vol. 4, Num. 3. - С. 4-17. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/eejph_2017_4_3_3.

    Додаткова інформація про автора(ів) публікації:
    (cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці)
  • Полуектов Юрій Матвійович (фізико-математичні науки)
  •   Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"
     

       Всі права захищені © Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського