高温均匀弱磁场中自由电子气的量子化热容量

摘要

选取巨正则系综模型,在高温均匀弱磁场条件下,运用量子统计的理论和方法,推出自由电子体系的巨配分函数和内能的解析式,进而给出自旋和非自旋2种情况下自由电子气的量子化热容量的一级近似,并分析与其相关的磁场和温度特征,指出温度、磁场、自旋对热容量的具体影响。特别是考虑电子的自旋,与非自旋情况相比较,其热容量产生了一个修正项自旋角动量顺磁场时,热容量变小;自旋角动量逆磁场时,热容量变大;对这2种完全相反的极化情况,热容量的差值与磁场成正比,与温度成反比。