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强磁场中Fermi气体的稳定性及顺磁性

门福殿 王海堂 何晓刚

强磁场中Fermi气体的稳定性及顺磁性

门福殿, 王海堂, 何晓刚
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  • 运用理论解析和数值模拟的方法,研究强磁场中Fermi气体在低温下的稳定性及顺磁性, 分析温度、磁场对稳定性及磁化率的影响.研究结果显示,强磁场引起系统稳定性的改变, 这种改变与温度有关,而温度对稳定性改变及磁化率的影响又与自由气体的化学势即粒子数密度有关. 当自由系统的化学势为偶数时,磁场弱化系统的稳定性,温度升高可降低系统的磁化率; 当自由系统的化学势为奇数时,磁场强化系统的稳定性,温度升高可增大系统的磁化率. 升高温度,可以弱化磁场对系统稳定性的影响;加强磁场,可以使得系统稳定性的改变发生振荡, 使系统磁化率的振荡中心下移.
    • 基金项目: 山东省自然科学基金(批准号: ZR2010AL027) 和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 10CX04039A)资助的课题.
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    Regal C A, Ticknor C, Bohn J L, Jin D S 2003 Nature 424 47

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    Xiong H W, Liu S J, Zhang W P, Zhan M S 2005 Phys. Rev. Lett. 95 120401

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    Qin F, Chen J S 2009 Phys. Rev. A 79 043625

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    Xiong H W, Liu S J, Zhan M S 2006 Phys. Rev. A 74 033602

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    Chen J S, Cheng C M, Li J R, Wang Y P 2007 Phys. Rev. A 76 033617

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    Modugno G, Roati G, Riboli F 2002 Science 297 2240

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    Amusia M Y, Msezane A Z, Shaginyan V R 2002 Phys. Lett. A 293 205

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    Landau L D, Lifshitz E M 1999 Statistical Physics Part I (3rd Ed.) (Oxford: Pergamon Press) pp175-177

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    Liang X X 2003 Fundamentals of Advanced Statistical Mechanics (1st Ed.) (Hohhot: Inner Mongolia University Press) p86 (in Chinese) [梁希侠 2003 高等统计力学导论(第一版) (呼和浩特:内蒙古大学出版社) 第86页]

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    "Quantum Statistical Physics" Compiling Group of Physics Department, Peking University 1987 Quantum Statistical Physics (1st Ed.) (Beijing: Peking University Press) pp168-169 (in Chinese) [北京大学物理系 《量子统计物理学》编写组 1987 量子统计物理学 (第一版) (北京:北京大学出版社) 第168-169页]

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    [14]

    "Quantum Statistical Physics" Compiling Group of Physics Department, Peking University 1987 Quantum Statistical Physics (1st Ed.) (Beijing: Peking University Press) pp168-169 (in Chinese) [北京大学物理系 《量子统计物理学》编写组 1987 量子统计物理学 (第一版) (北京:北京大学出版社) 第168-169页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-08-19
  • 修回日期:  2012-05-28
  • 刊出日期:  2012-05-05

强磁场中Fermi气体的稳定性及顺磁性

  • 1. 中国石油大学(华东)理学院, 青岛 266555
    基金项目: 

    山东省自然科学基金(批准号: ZR2010AL027) 和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: 10CX04039A)资助的课题.

摘要: 运用理论解析和数值模拟的方法,研究强磁场中Fermi气体在低温下的稳定性及顺磁性, 分析温度、磁场对稳定性及磁化率的影响.研究结果显示,强磁场引起系统稳定性的改变, 这种改变与温度有关,而温度对稳定性改变及磁化率的影响又与自由气体的化学势即粒子数密度有关. 当自由系统的化学势为偶数时,磁场弱化系统的稳定性,温度升高可降低系统的磁化率; 当自由系统的化学势为奇数时,磁场强化系统的稳定性,温度升高可增大系统的磁化率. 升高温度,可以弱化磁场对系统稳定性的影响;加强磁场,可以使得系统稳定性的改变发生振荡, 使系统磁化率的振荡中心下移.

English Abstract

参考文献 (14)

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