Screened activity expansion for the pressure of a quantum multi-component plasma and consistency with the local charge neutrality
Résumé
We consider a quantum multi-component plasma made of point charged particles interacting via the two-body Coulomb potential. Within the Feynman-Kac path integral representation of the system in terms of a classical gas of loops, we derive screened activity series for the pressure in the grand-canonical ensemble. The method is based on the Abe-Meeron summations which remove all long-range Coulomb divergences. Moreover, we show that the particle densities can be inferred from the diagrammatic series for the pressure, through partial differentiations with respect to suitable effective activities, consistently with the local charge neutrality. We briefly argue how these results can be used for including, in the equation of state at moderately low densities, the contributions of recombined entities made with three or more particles.
Nous considérons un plasma quantique à plusieurs composantes constitué de particules ponctuelles chargées interagissant via le potentiel de Coulomb à deux corps. Dans le cadre de la représentation de Feynman-Kac du système en termes d'un gaz classique de boucles, nous construisons la série de basse activité de la pression dans l'ensemble grand-canonique incluant les effets d'écran. La méthode est basée sur les sommations à la
Abe-Meeron qui permettent d'éliminer toutes les divergences Coulombiennes à grande distance. En outre, nous montrons que les densités de particules peuvent être obtenues à partir de cette série diagrammatique, par des dérivations partielles par rapport à des activités effectives, de manière cohérente avec la neutralité de charge locale. Nous discutons brièvement l'utilité de ces résultats pour inclure, dans l'équation d'état à des densités relativement faibles, les contributions d'entités recombinées impliquant trois ou plus de particules.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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