分数排斥统计与非对称幺正费米气体热力学性质研究

发布时间：2020-12-19 22:28

　　近年来,超冷费米原子气体性质的研究一直是量子物理学中研究的热点问题。通过调节外磁场到费什巴赫共振,改变费米子之间的散射长度,可实现从玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）到巴丁-库珀-施里弗（BCS）超流现象的渡越。当散射长度的绝对值无穷大时,存在一个零能量的两体束缚态。费米气体被称为幺正费米气体,其热力学性质出现普适性。自旋对称的么正费米气体在有限温度的热力学性质己有广泛的讨论,随着研究的深入,对自旋不对称的极化费米原子气体热力学性质开展研究成为当今理论及实验的焦点问题。本文中,运用Haldane分数排斥统计模型框架研究了均匀自旋不对称的三维么正费米子气体的热力学性质,得到了内能、熵、热容量等热力学量,并对其数值结果进行了分析。结果表明,均匀自旋不对称的三维幺正费米气体系统的单粒子内能、单粒子熵随温度的升高单调递增。并考察了自旋极化率对单粒子内能及熵等热力学量的进一步影响。 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：39 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．６．１：均匀三维幺正费米气体系统自旋对称以及自旋极化率不同时的单粒子的内能随温度变化的??曲线图

３．６数值结果与讨论??利用式（３．４．２２）、式（３．４．２５）、式（３．?４．?３０）及式（３．５．?５），可以得到??图３．?６．?１所示的均匀三维幺正费米气体自旋对称以及自旋极化率不同时的单粒子内??能随温度的变化曲线图：??｜?Ｉ?■?■?■?Ｉ?■?１?１?Ｉ?■?＊?？?Ｉ?■?．?■?Ｉ?？?■?１?Ｉ?■?■?■?Ｉ?１?１?■?ｙｙ?Ｉ??Ｘ：??…?Ｘ?；??；／?Ｉ??０．２５?－?－??０?０．２?０．４?０．６?０．６?１?１＊２?１．４??Ｔ／Ｔｒ??图３．６．１：均匀三维幺正费米气体系统自旋对称以及自旋极化率不同时的单粒子的内能随温度变化的??曲线图。图中实线代表的是均匀自旋对称三维幺正费米气体系统的单粒子内能的数值结果；虚线（长??度相等）代表的是自旋极化率为０．５时，均匀非对称三维幺正费米气体系统的单粒子内能的数值结果；??虚线（点线）代表的是自旋极化率为０．８时，均匀非对称三维幺正费米气体系统的单粒子内能的数值??结果。??由上图可知：当自旋极化率的值保持不变时，均匀三维么正费米气体的单粒子??内能将随温度的升高将单调递增。温度较低时，当温度保持不变，均匀三维幺正费??米气体系统的单粒子内能将随极化率的增加而递增，并且单粒子内能的差值较大；??温度较高时，当保持温度不变，均匀三维幺正费米气体系统的单粒子内能将随极化??率的增加而递减，并且单粒子内能差值的较小。??２５??


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