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蜂窝格子格林函数原点的解析性质。 (英语) Zbl 1393.82002号

小结:蜂窝状晶格格林函数的分析性质\[G^H(w)=\frac{w}{\pi^2}\int_0 ^\pi\int_0 ^\pi\frac{d\theta_1\theta_2}{w^2-[1+4\cos\theta_1(\cos\theta_1+\cos\theta_2)]},\]研究了\(w=u+iv\)是位于\((u,v)\)平面上的复变量。这个二重积分定义了一个单值解析函数(G^H(w)),前提是沿着实轴从(w=-3)到(w=+3)进行切割。为了分析沿切割边缘的(G^H(w))行为,可以方便地定义极限函数\[\lim_{\epsilon\ to 0+}G^H(u\pm i\epsilen)\equiv G_R^H(u)\mp iG_i(u),\]其中\(u\ in[-3,3]\)。
研究表明,利用各种超几何函数(2F_1[a,b;c;eta(u)]\)可以精确地计算(G_R^H(u)\)和(G_I^H(u)\)中的所有(u),其中参数函数(eta(u)总是实值的有理函数。由(G^H(w))满足的二阶线性Fuchsian微分方程也用于导出在正则奇点(w=0,1)和(3)附近有效的(G_R^H(u)和(G_I^H(u))的级数展开式。建立了\(G_R^H(u)\)和\(G_I^H(u)\)的积分表示,其中\(u\in[0,3)\)与\(u\neq 1)\[\裂缝{2}{\pi}G_R^H(u)=\int_0^\infty utY_0(ut)[J_0(t)]^3 dt,\]
\[\裂缝{2}{\pi}G_I^H(u)=\int_0^\infty utJ_0(ut)[J_(t)]^3 dt,\]其中,\(J_0(z)\)和\(Y_0(z)\)分别表示第一类和第二类贝塞尔函数。
文中导出的结果用于计算相关的对数积分\[L^H(w)=\frac{1}{2\pi^2}\int_0^\pi\int_0 ^\pi \ln\left\{w^2-[1+4\cos\theta_1(\cos\theta_1+\cos\ theta_2)]\right\}d\theta_1\theta_2\]其中\(w\)位于剖切面中。文中还简要讨论了与蜂窝格点格林函数有关的一组新的正交多项式。最后,建立了(G_I^H(u))与平面上Pearson随机游动理论之间的联系。

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