幺正費(fèi)米氣體的熱力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、近十年,超冷費(fèi)米氣體的實(shí)驗(yàn)研究取得了一系列激動人心的進(jìn)展。在這些實(shí)驗(yàn)中Feshbach共振技術(shù)的應(yīng)用起到了至關(guān)重要的作用。利用共振技術(shù)可以任意地改變原子間散射長度。特別在幺正區(qū)域,散射長度趨于無窮大,此時費(fèi)米氣體表現(xiàn)出普適的標(biāo)度行為。由于這種普適性質(zhì)也出現(xiàn)在其他的強(qiáng)相互作用費(fèi)米系統(tǒng)中,所以幺正費(fèi)米氣體為研究強(qiáng)相互作用的費(fèi)米系統(tǒng)提供了一條新的途徑。
　　但是由于缺少小的相互作用參量,標(biāo)準(zhǔn)的微擾理論在此失效;平均場理論雖然能給出一些定

2、性的結(jié)論,但與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有明顯的偏差。在本文中,基于普適性假設(shè)我們從宏觀熱力學(xué)平衡態(tài)對相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析;在高溫區(qū),由于費(fèi)米氣體的逸度z=exp(μ/kBT)<<1,這使得我們能夠利用半經(jīng)典的維里展開研究該溫度區(qū)域系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)。
　　本文主要結(jié)論包括兩方面:
　　1.利用力學(xué)平衡條件和Gibbs-Duhem關(guān)系給出了簡諧勢阱中幺正費(fèi)米氣體的密度分布,由此計(jì)算得到了普適常數(shù)β≌-0.97以及有限溫度時的相關(guān)熱力學(xué)量。