Квантовая диффузия - диффузия частиц или точечных дефектов (вакансий, примесных и междоузельных атомов) в твёрдых телах, обусловленная подбарьерными когерентными туннельными переходами. Обычная диффузия
точечных дефектов происходит в результате надбарьерных термоактивац.
переходов через потенц. барьеры, разделяющие равновесные положения
частиц или дефектов в кристаллич. решётке; при этом коэф. диффузии
экспоненциально убывает с понижением температуры Т и подчиняется закону Аррениуса. В случае К. д. экспоненциальные температурные
множители отсутствуют и могут возникнуть степенные температурные зависимости коэф. К. д. DKB.
К. д. наблюдается в квантовых кристаллах. Квазиклассич. вероятность подбарьерного туннелирования (см. Туннельный эффект)
w~ехр(-1/L).
Показатель экспоненты определяется отношением амплитуды нулевых колебаний а0 частиц к межатомному расстоянию а : L ~ (h/а) (Em)-1/2~а20/а2 - т. н. параметр Де Бура, E - энергия частиц массы m. Скорость туннелирования частиц
v ~ wh/ma, туннельная частота
w0 = wh/та2.
Заметная вероятность туннелирования точечных дефектов, приводящая к большой величине DKB, означает квантовую делокализацию точечных дефектов в квантовых кристаллах. Эти делокализованные дефекты (вакансион, дефектон, примесон) по своим свойствам аналогичны др. квазичастицам в твёрдых телах, причём для них ширина энергетич. зоны D~hw0~wh/ma2. Коэф. DKB ~ vl ~ (Da/h)l дефектонов определяется длиной их свободного пробега l,
к-рая ограничена либо их столкновениями с др. квазичастицами или
структурными дефектами кристалла, либо взаимодействием дефектонов друг с
другом. При рассеянии на фононах могут наблюдаться аномальные
температурные зависимости DKB: напр., при понижении Т величина DKB может даже возрастать ~ Т-9. Др. особенность К. д., связанная с малой величиной D,- высокая чувствительность к степени однородности кристалла, внеш. сила F приводит к локализации дефектона на размерах порядка D/F. Т. к. точечные дефекты - источники медленно спадающих с ростом расстояния внутр. напряжений, то даже при сравнительно малой концентрации узкозонных дефектонов взаимодействие между ними приводит к "запиранию" К. д.
К. д. наблюдается для лёгких примесных частиц (атомов Н или мюонов) в металлах, а также для разл. точечных дефектов в гелии твёрдом
(вакансий, изотопич. примесей, перегибов на дислокациях, дефектов
поверхности). В последнем случае К. д. существенна для объяснения кристаллизационных волн.
Для нек-рых точечных дефектов К. д. происходит только вдоль определ.
осей или плоскостей кристалла, а диффузия вдоль остальных направлений
является чисто классической. К. д. приводит также к особенностям внутр.
трения в квантовых кристаллах.
Наиб. подробно К. д. изучена для примеси 3Не в кристаллах 4Не. Обнаружены возрастание Dкв с понижением Т, не зависящий от температуры режим (Dкв задаётся только концентрацией 3Не), режим "запирания" К. д. (примесоны 3Не локализованы вследствие сильного в масштабах D взаимодействия).
Литература по квантовой диффузии
Андреев А. Ф., Диффузия в квантовых кристаллах, "УФН", 1976, т. 118, с. 251;
Веркин Б. И., Квантовые кристаллы и квантовая диффузия, "Природа", 1978, № 12;
Andreev A. F., Defects and surface phenomena in quantum crystals, в кн.: Quantum theory of solids, ed. by I. M. Lifshits, Moscow, 1982, p. 11.
Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет) При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 1011 раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов. Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
