玻色 愛因斯坦凝聚態為什麼會保持穩定?

時間 2021-07-11 15:58:46

1樓:JoeC

考慮零溫,在三維空間下,無限深box potential中,均勻(即取週期性邊條)的全同玻色子。此時對於單個粒子,本徵態為平面波,基態動量為零。那麼BEC的穩定性等價於:

BEC態,即所有玻色子動量為零的狀態,是不是該體系哈密頓量的基態。在無相互作用的情況下這是顯然的,因為所有玻色子都處在能量最低的狀態,總能量肯定是最低的。

加入了相互作用就不一樣了。一般實驗和理論中考慮的是稀薄氣體極限,即 ,其中 為密度, 為相互作用的散射長度。在該極限下,相互作用可以被近似成接觸相互作用,我們可以應用Bogoliubov理論,近似的得到基態。

對於排斥相互作用,即 0" eeimg="1"/>,體系的基態並不是所有粒子動量為零,而是有一部分粒子有非零的動量,這是由於相互作用mix了零動能態和非零動能態。此時體系的壓縮係數 0" eeimg="1"/>,在擾動下也是穩定的。

對於吸引相互作用,即 ,體系的壓縮係數 ,所以這是乙個不穩定的體系,最終會坍縮。[1]

如何理解玻色愛因斯坦凝聚態?

高堡名人 玻色 愛因斯坦分布有乙個 致命缺陷 其中N為總粒子數,E為能量,m為質量,T為絕對溫度,T 0。為待定係數,0 否則E 時分母為0 為三維空間態密度,為玻色 愛因斯坦分布。由於N是個固定的數,當溫度T變小時,必須變大,才能保證等式右邊的值不變。但是即使 變成0,等式右邊 也就是說,當T很小...

玻色 愛因斯坦凝聚態下的電子和原子核也是處於乙個態嗎?

這個關於BEC的問題在學過BCS之後應該很容易理解才是。考慮乙個最簡單的模型,格點系統上的處於基態的氫原子BEC影象,同時忽略掉電子和質子的自旋自由度。這時候把電子看成是BCS中自旋向上的電子,質子看成是BCS中自旋向下的電子。BCS中吸引力就是BEC中氫原子的結合能。BEC基態的多體波函式也就是B...

為什麼物理學界中做凝聚態物理的人最多?

八雲 我列幾個事實吧。III族主族有如下元素 B,Al,Ga,In,Ti V族主族有如下元素 N,P,As,Sb,Bi BN,AlN,AlAs,GaN,GaP,GaAs,GaSb,InN,InP,InAs,InSb 論結構型別,有整塊的晶體 single crystal 有薄膜 thin film ...