超冷費(fèi)米原子氣體在鐵磁相中的熱力學(xué)性質(zhì).pdf

1、氣態(tài)堿金屬原子玻色-愛(ài)因斯坦凝聚的成功實(shí)現(xiàn)，激發(fā)了人們對(duì)超冷原子體系的熱情，推動(dòng)了超冷原子物理的發(fā)展。隨著對(duì)科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法的不斷進(jìn)步，超冷費(fèi)米原子氣體日漸成為了研究的重點(diǎn)，尤其是磁場(chǎng)Feshbach共振，極大地促進(jìn)了超冷費(fèi)米原子研究的發(fā)展。磁場(chǎng)Feshbach共振的優(yōu)越性在于調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)改變?cè)娱g碰撞的散射長(zhǎng)度，從而有效調(diào)節(jié)原子之間的相互作用強(qiáng)度。具有相互作用的超冷原子費(fèi)米氣體對(duì)于研究物質(zhì)的狀態(tài)及相變發(fā)揮了重要的作用，促進(jìn)了BCS

2、-BEC渡越等性質(zhì)的研究和發(fā)展。
　　本文研究了具有排斥相互作用的雙組份超冷費(fèi)米原子氣體鐵磁相的熱力學(xué)性質(zhì)。用Stoner模型和平均場(chǎng)近似方法得到了該體系的內(nèi)能、比熱、壓縮系數(shù)、極化強(qiáng)度等熱力學(xué)量的表達(dá)式，通過(guò)數(shù)值計(jì)算分別得到它們?cè)诓煌瑴囟群筒煌嗷プ饔脧?qiáng)度下的值。我們的計(jì)算結(jié)果表明:比熱隨溫度增加而增大，并在相變點(diǎn)處有明顯的拐點(diǎn);壓縮系數(shù)隨溫度升高而出現(xiàn)峰值，證明了體系相變前后的熱力學(xué)性質(zhì)完全不同。比熱隨相互作用強(qiáng)度增加而出現(xiàn)峰

3、值，表明相變前后體系的動(dòng)能和相互作用能發(fā)生了驟變。
　　本文共分三章。在第一章中簡(jiǎn)單介紹超冷費(fèi)米原子氣體的發(fā)展前景，研究進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)獲得方法，以及實(shí)驗(yàn)上Feshbach共振利用和BCS-BEC渡越性質(zhì)的研究;在第二章中介紹兩種不同相互作用強(qiáng)度下超冷費(fèi)米原子氣體所發(fā)生的相變，即鐵磁相變和超流相變;第三章是本文的主要部分，討論了排斥相互作用的超冷費(fèi)米原子氣體的熱力學(xué)量在鐵磁相變前后的變化關(guān)系。第三章中，我們首先從Stoner模型出發(fā)在H