Впервые обнаружен и изучен аналог фазового перехода 2-го рода в сферическом и цилиндрическом объемных СВЧ-резонаторах с неоднородностью в виде металлического шара и диска. Переход происходит между состоянием, когда шар (диск) расположен симметрично относительно боковых стенок, и состоянием с несимметричным расположением шара (диска). Для этих состояний измерены спектры собственных колебаний в 8-мм диапазоне и на основе полученных данных определены коэффициенты корреляции межчастотных интервалов. Установлено, что интегрируемая сферическая (цилиндрическая) симметричная система резонатора с внутренним шаром (диском) обладает коэффициентом корреляции, близким к нулю, в то время как неинтегрируемая система с несимметричным расположением шара (диска) имеет коэффициент корреляции (по модулю) С(1) > 0,2. Переход между этими состояниями происходит в узком интервале значений эксцентриситета. Исследованы зависимости распределения межчастотных интервалов от среднего расстояния между собственными частотами и найдено, что для интегрируемой системы эта зависимость описывается функцией Пуассона, а для неинтегрируемой - распределением Вигнера, которое характерно для состояний с отталкиванием резонансных линий и квантовым хаосом. Выяснено, что изменение симметрии в СВЧ-резонаторе приводит к аналогу фазового перехода 2-го рода, когда система резонатора становится неинтегрируемой и сопровождается квантовым хаосом.Уперше виявлено та вивчено аналог фазового переходу 2-го роду в сферичному й циліндричному об’ємних НВЧ-резонаторах з неоднорідністю у вигляді металевої кулі та диска. Перехід відбувається між станом, коли куля (диск) розташована симетрично щодо бічних стінок, і станом з несиметричним розташуванням кулі (диска). Для цих станів виміряно спектри власних коливань у 8-мм діапазоні та на основі одержаних даних визначено коефіцієнти кореляції міжчастотних інтервалів. Встановлено, що інтегрована сферична (циліндрична) симетрична система резонатора з внутрішньою кулею (диском) має коефіцієнт кореляції, близький до нуля, тоді як неінтегрована система з несиметричним розташуванням кулі (диска) має коефіцієнт кореляції (за модулем) С(1) > 0,2. Перехід між цими станами відбувається у вузькому інтервалі значень ексцентриситету. Досліджено залежності розподілу міжчастотних інтервалів від середньої відстані між власними частотами і знайдено, що для інтегрованої системи ця залежність описується функцією Пуассона, а для неінтегрованої – розподілом Вігнера, яке характерне для станів з відштовхуванням резонансних ліній і квантовим хаосом. З'ясовано, що зміна симетрії в НВЧ-резонаторі призводить до аналога фазового переходу 2-го роду, коли система резонатора стає неінтегрованою і супроводжується квантовим хаосом.In this paper for the first time we have discovered and studied the analogy of the second order phase transition in spherical microwave cavities with heterogeneity in the form of a metal ball. The transition occurs between the state when the ball is symmetrically disposed relative to the side walls and the state with asymmetric arrangement of the ball. For these states the spectra of oscillations in 8-mm range were measured and on the basis of the obtained data the correlation coefficients of inter-frequency intervals were determined. It has been established that an integrable system of spherical symmetric cavity with an inner ball has a correlation coefficient close to zero, while for non-integrable systems with asymmetric arrangement of the ball, the correlation coefficient C(1) > 0.2. Phase transition between these states occurs in a narrow range of eccentricity. The dependence of the distribution of inter-frequency intervals on the mean distance between the natural frequencies were determined and it was found that for an integrable system, this dependence is described by the Poisson function, and for non-integrable by Wigner distribution, which is typical for states with repulsion resonance lines and quantum chaos. Thus, it was found that a change in the symmetry of the microwave resonator leads to the second order phase transition, when the system becomes non-integrable cavity and is accompanied by quantum chaos.

  Повний текст PDF - 400.47 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"