О природе вкладов в энтропию полинговского льда

Анотація

Проведен расчет энтропии и корреляционных функций полинговского льда - модели, в которой энергия микросостояний может принимать только два значения: нуль или бесконечность. Центральный пункт предложенного подхода - использование канонического разложения термодинамических функций по неприводимым многочастичным корреляциям. Сформулированы правила редукции, которые устанавливают связь между корреляционными функциями системы порядков 1 , ..., k-1 с корреляционной функцией k-го порядка. Последняя рассчитывается на основе предположения о равной вероятности всех разрешенных конфигураций компактной группы k частиц и условия нормировки. Порядок приближения определяется тем количеством частиц k, корреляции между состояниями которых учитываются. Показано, что значения энтропии плоского полинговского льда с ростом k немонотонно сходятся к ее точному значению, полученному Е. Либом. Наилучшее соответствие отвечает тем приближениям, в которых группа k частиц имеет симметрию решетки и содержит замкнутые контуры водородных связей. Метод может быть расширен на произвольные решеточные системы.