Два масштаба квантовых эффектов в мезоскопической системе вырожденных электронов

Продемонстрировано новое нетривиальное проявление квантовых эффектов в сферической мезоскопической системе вырожденных электронов (число электронов $N_{\rm e} \lesssim 10^9$). В результате проведённого анализа показано, что функция распределения электронов обладает крупным пространственным масштабом порядка размера системы, который значительно больше другого пространственного масштаба — фермиевской длины электрона. Данный результат получен с помощью четырёх различных методических подходов: аналитического метода квазиклассических функций Грина, прямого численного суммирования точных решений для электронных волновых функций в бесконечной потенциальной яме, численного метода построения точной функции Грина с помощью двух линейно-независимых решений и методом функционала плотности. Результаты, полученные с помощью перечисленных методов, находятся в хорошем качественном и количественном согласии между собой. Природу явления авторы связывают с квантовыми оболочечными эффектами в сферической мезоскопической системе.