超冷費米原子氣體在鐵磁相中的熱力學性質(zhì).pdf

1、氣態(tài)堿金屬原子玻色-愛因斯坦凝聚的成功實現(xiàn)，激發(fā)了人們對超冷原子體系的熱情，推動了超冷原子物理的發(fā)展。隨著對科學理論和實驗方法的不斷進步，超冷費米原子氣體日漸成為了研究的重點，尤其是磁場Feshbach共振，極大地促進了超冷費米原子研究的發(fā)展。磁場Feshbach共振的優(yōu)越性在于調(diào)節(jié)磁場強度來改變原子間碰撞的散射長度，從而有效調(diào)節(jié)原子之間的相互作用強度。具有相互作用的超冷原子費米氣體對于研究物質(zhì)的狀態(tài)及相變發(fā)揮了重要的作用，促進了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米原子氣體鐵磁相的熱力學性質(zhì)。用Stoner模型和平均場近似方法得到了該體系的內(nèi)能、比熱、壓縮系數(shù)、極化強度等熱力學量的表達式，通過數(shù)值計算分別得到它們在不同溫度和不同相互作用強度下的值。我們的計算結(jié)果表明:比熱隨溫度增加而增大，并在相變點處有明顯的拐點;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性質(zhì)完全不同。比熱隨相互作用強度增加而出現(xiàn)峰

3、值，表明相變前后體系的動能和相互作用能發(fā)生了驟變。
　　本文共分三章。在第一章中簡單介紹超冷費米原子氣體的發(fā)展前景，研究進展，實驗獲得方法，以及實驗上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度下超冷費米原子氣體所發(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米原子氣體的熱力學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