Коллективные взаимодействия

Коллекти́вные взаимодействия

Система, состоящая из большого числа взаимодействующих частиц, приобретает коллективные свойства, которые проявляются в согласованном движении всех ее частиц. Это движение в классической механике описывается как распространение в системе совокупности волн для так называемых коллективных степеней свободы (зависящих от координат всех частиц системы). Такие волны могут обмениваться энергией, то есть взаимодействовать между собой; это взаимодействие и называется К. в. В квантовой теории возбуждение коллективных степеней свободы, или соответствующих им волн, рассматривается как рождение квазичастиц (См. Квазичастицы), а К. в. — как взаимодействие между ними. Например, коллективным степеням свободы в кристаллической решётке соответствуют Нормальные колебания её атомов, или на квантовом языке — Фононы. В процессах взаимодействия между фононами принимают участие все атомы решётки — в этом и проявляется коллективный характер взаимодействия. Др. пример К. в. — взаимодействие между спиновыми волнами (См. Спиновые волны) (магнонами) в ферромагнетиках. К К. в. относят также и взаимодействие между квазичастицами разной физической природы, например магнонов с фононами.

Лит.: Пайнс Д., Элементарные возбуждения в твердых телах, пер. с англ., М., 1965; Займан Дж. Принципы теории твердого тела, пер. с англ., М., 1966; Уайт Р. М., Квантовая теория магнетизма, пер. с англ., М., 1972; Бом Д., Общая теория коллективных переменных, пер. с англ., М., 1964.

Д. Н. Зубарев.