粒子数非极化与极化的费米气体物性研究

摘要

近年来，对于低温凝聚体系的输运性质的研究成为了凝聚态物理学领域的一大热门。其中，对于超冷费米原子气体的输运性质和热力学性质的研究更是引起了广泛的兴趣。这是因为超冷费米原子气体是一种干净的、完全可控的实验室研究对象，为实验和理论上研究量子多体行为提供了极大的便利。通过外磁场强度的控制，可以调节粒子之间的相互作用强度，从而可以实现体系从BCS超流到玻色-爱因斯坦凝聚的连续过渡。文中第一部分基于BCS平均场理论对非极化费米原子气体的切向粘滞系数和热力学量压强的关系进行了研究，把粘滞系数的表达式改写成了若干项可观测量和的形式，最终分别在BCS区、幺正极限下、BEC区得到了各项随温度对切向粘滞系数贡献的变化情况。第二部分基于结合了配对涨落效应的线性响应理论，在粒子数极化的均匀费米气体体系下研究切向粘滞系数的行为，考虑了体系费米部分的贡献，同时由于考虑了配对涨落效应，引入了赝能隙，而产生的玻色部分的贡献。最终分别在幺正极限下和BEC区得到了两部分贡献随着温度和极化率的变化情况。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外相关研究现状

1．3 论文研究内容及意义

1．4 论文组织结构

第二章 粒子数非极化的费米气体模型

2．1 粒子数方程与能隙方程

2．2 低能散射理论及散射长度

2．3 Feshbach共振

2．4 幺正费米气体的粘滞系数和压强的关系

2．4．1 粘滞系数与压强关系推导

2．4．2 数值计算结果及分析

2．5 偏离幺正极限的费米气体的粘滞系数和压强的关系

2．6 本章小结

第三章 粒子数极化的费米气体的物理性质

3．1．1 平均场理论

3．1．2 BCS平均场理论的G0G形式

3．1．3 赝势近似

3．2 BCS-BEC演进理论的T矩阵形式

3．3 BCS平均场线性响应理论下的切向粘滞系数推导

3．4 加入配对涨落效应的切向粘滞系数推导Ⅰ：费米性贡献

3．5 加入配对涨落效应的切向粘滞系数推导Ⅱ：玻色性贡献

3．6 数值计算结果及分析

3．7 本章小结

第四章 论文总结与展望

致谢

参考文献

附录

作者简介