Numéro |
J. Phys. France
Volume 51, Numéro 19, octobre 1990
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Page(s) | 2187 - 2203 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:0199000510190218700 |
DOI: 10.1051/jphys:0199000510190218700
Linear electronic transport in dense plasmas. I. Specific features of Boltzmann-Ziman formalism within the Lorentzian approximation
D. Léger1 et C. Deutsch21 Laboratoire des Matériaux Min6raux, Conservatoire National des Arts et Métiers, 292 rue Saint Martin, 75141 Paris, France
2 Laboratoire de Physique des gaz et des plasmas , Université Paris XI, Bâtiment 212, 91405 Orsay, France
Abstract
This is the first paper in a series devoted to a systematic investigation of linear electronic transport properties in strongly coupled plasmas consisting of a multicomponent and classical ionic mixture embedded in a highly degenerate electron jellium. The basic formalism rests upon suitable extensions of the Boltzmann-Ziman theory as explained in this work. It is hereafter specialized in a thorough investigation of thermoelectronic and mechanical transport coefficients. Validity conditions for the Lorentzian approximation are first carefully examined. High temperature and inelastic corrections are emphasized. Basic transport quantities are expressed under an analytic and compact form both in the elastic and inelastic cases, through exact and variational solutions of the transport equation, respectively. This allows for an easy algebraic treatment of finite degeneracy and inelastic corrections, to be given in the next paper II in this series. Finally, the validity of the method is demonstrated by recovering Ziman's and Edwards' resistivity formula, and other well-known results, in the appropriate limits.
Résumé
Cet article est le premier d'une s6rie consacrée à l'étude systématique du transport électronique linéaire dans les plasmas denses fortement couples, comportant plusieurs espèces ioniques classiques plongées dans un jellium électronique fortement dégénéré. Le formalisme retenu, spécialisé ici au cas des coefficients thermoélectroniques et du transport mécanique (viscosité), repose pour l'essentiel sur l'extension de la th6orie de Boltzmann-Ziman, dans le cadre de l'approximation Lorentzienne. Les conditions de validité de cette dernière sont largement développées, et l'accent mis sur les corrections de température finies et les corrections inélastiques. Les coefficients de transport sont exprimés analytiquement sous forme de quantités réduites, à la fois dans le cas élastique et inélastique, respectivement au moyen des solutions exactes et variationnelles de l'équation de transport. Ceci permet un calcul simplifié des corrections précédemment mentionnées, calcul qui sera détaillé dans l'article II de cette série. Finalement, nous démontrons la validité de la méthode en reproduisant, dans les limites appropriées, les formules de Ziman et d'Edwards pour la résistivité, ainsi que d'autres résultats bien connus.
5225F - Transport properties.
Key words
jellium -- plasma transport processes