广义外势中费米气体的相对论热力学性质

采用Thomas-Fermi的半经典近似方法，得到处于任意维空间一般幂函数型势阱中相对论理想费米气体的巨配分函数和巨热力学势。又用热力学基本公式得到了总粒子数、总能及热容量的解析表达式（这些表达式中都含有修正的贝赛尔函数），并在极高低温情况下得到总能量、化学势和热容的表达式。由这些结果，得到了各种因素对费米气体的影响。     

非理想费米气体的低温性质

根据赝势法求出的非理想费米系统的能谱,导出粒子间存在弱相互作用的费米气体的自由能、化学势,压强、熵、内能和定容热容等物理量的解析表达式,探讨粒子间的相互作用对系统低温性质的影响.     

广义测不准原理下有限重力空间中理想费米气体的性质研究

采用半经典(Thomas-Fermi)近似方法,研究了有限重力场中广义测不准原理下理想费米气体的性质.得到了内能和定容热容在低温情况下的解析表达式,同时以铜电子气为例进行了具体模拟计算,并与不考虑广义测不准原理时的结果进行了比较分析,讨论了了广义测不准原理对体系性质的影响.     

有限重力场中理想Fermi气体的弱简并特性

研究有限重力场中弱简并理想费米气体的热力学性质.采用Thomas-Fermi半经典近似方法,从有限重力场中理想费米气体的状态密度出发,给出系统的化学势、内能和压强解析表达式,分析重力场对弱简并理想费米气体热力学性质的影响.结果表明,有限重力场的存在使弱简并理想费米气体热力学量出现一个附加的修正项.     

费米面系统热力学性质的±5kT能级宽度修正

利用统计物理方法分析了费米面附近kT能级宽度内单量子态上的费米子数.在对费米面附近能级宽度进行±5kT修正的情况下,对费米面系统的可移动粒子数和内能进行研究,分析了该可移动粒子部分的热容量和压强.结果表明:费米系统的化学势随温度按指数规律减少;系统可移动粒子数与温度成正比关系,可移动粒子的内能较小,且与温度有关;修正后的费米系统的热容量较大,压强很大.     

相对论性受限理想费米气体的统计特性

研究了约束在二维幂次型外势中的相对论性理想费米气体系统的统计特性,计算了系统的化学势、总能和热容等热力学量并通过费米积分给出它们的解析表达式,分析了相对论效应和正-反粒子对产生(简称"对产生")对系统性质的影响.研究表明,当系统的费米能级达到与粒子静能相同的数量级时,即使在极低温下相对论效应也不可忽略;与此相反,"对产生"在高温下对系统的性质有显著的影响,但在低温下的影响可忽略不计.研究还发现,"对产生"使得系统出现诸多新的物理特性,其中包括化学势在高温下的渐近行为和热容在高温区随着温度的上升而迅速增大等.     

幺正极限下的非均匀费米气体

基于局域密度近似(LDA),研究粒子数不对称的两组分费米气体在外场为谐振子囚禁势下的BCS-BEC过渡区域的热力学行为.研究了在幺正极限下(unitary limit)两个超精细态上相对原子数和温度发生变化时,化学势和局域粒子密度等随它们的变化关系,并给出了相图.     

弱磁场中弱相互作用费米气体的相对论修正效应

基于量子统计方法，通过考虑单粒子能谱的相对论修正且引入无自旋自由费米子的非相对论自由能，导出弱磁场中弱相互作用费米气体的自由能，给出各种温度条件下系统热力学量的解析式，详细具体地展示相对论修正对热力学性质的影响，并分析其影响机理.研究表明，与非相对论比较，相对论修正总是降低化学势，在低温下也降低总能及热容量，而在高温下增加总能及热容量；除低温下的热容量外，总能及热容量的改变比例于磁场的平方.     

阶梯算符方法在稀薄费米气体热力学性质研究中的应用

从量子力学算符代数关系出发,引入阶梯算符将系统能量算符表达式简化,导出非对易相空间二维谐振势场中稀薄费米气体的能级公式.给出稀薄费米气体的化学势、内能和热容量依赖于非对易效应参数λ的函数关系.探讨非对易相空间效应对稀薄费米气体热力学性质的影响.     

广义不确定原理对Kerr黑洞热力学的影响

利用广义不确定原理,研究了Kerr黑洞热力学的量子修正.根据视界附近粒子的量子不确定性,给出了黑洞温度与黑洞视界半径的关系式.分析这一关系式,给出了Kerr黑洞的临界状态和临界参量.根据黑洞热力学第一定律,对Kerr黑洞热容和黑洞熵进行了计算.利用黑洞热容公式,给出了黑洞的剩余状态.结果表明,Kerr黑洞剩余状态与临界状态等价,广义不确定原理可避免黑洞蒸发过程中温度奇异性的出现.得到的黑洞熵具有包括对数修正在内的量子修正项.     

低温均匀电场中正电子气的化学势和热容量

实验上超冷简并费米气体的获得以及分子玻色-爱因斯坦凝聚的成功观测,都是在外势存在的条件下进行的.因此,探讨外势作用下费米体系的热力学性质将有助于认识费米体系的简并特性,进一步揭示体系的各种宏观量子效应的实质.应用统计物理学的半经典近似方法导出了低温均匀电场中正电子体系的量子态密度,给出了体系的化学势和热容量在低温条件下的解析表达式,分析讨论了均匀电场对正电子体系化学势和热容量的影响.结果表明,低温情况下均匀外电场对体系的化学势和热容量有轻微影响.     

势阱中旋转费米气体的磁性质

采用准经典近似研究简谐势阱中旋转费米气体磁性质,以磁场中的带电荷费米气体为例,导出了体系的热容量和内能表达式,得到了磁场强度和磁化率随外加磁场的变化关系.     

相对论q形变理想费米气体的低温热力学统计性质

在q形变费米-狄拉克分布函数的基础上,研究了相对论q形变理想费米气体的低温热力学统计性质,得到了一些重要热力学量例如费米能,基态能,化学势,总能和热容量的解析表达式,揭示了q形变参数和相对论对系统性质的影响.结果表明:q形变导致了一些与正常的系统不同的新奇特性,另外,相对论费米系统的性质与非相对论系统的性质明显不同.     

相对论q形变理想费米气体的低温热力学统计性质

在q形变费米-狄拉克分布函数的基础上，研究了相对论q形变理想费米气体的低温热力学统计性质，得到了一些重要热力学量例如费米能，基态能，化学势，总能和热容量的解析表达式，揭示了q形变参数和相对论对系统性质的影响。结果表明：q形变导致了一些与正常的系统不同的新奇特性，另外，相对论费米系统的性质与非相对论系统的性质明显不同。     

纵向横向磁场作用下Ising变磁体的热力学性质

采用平均场理论研究了在纵向磁场h及横向磁场Ω同时作用下双子晶格Ising变磁体的热力学性质.计算了反映层间和层内自旋耦合强度比的参数α为零时的内能、热容、纵向交错磁矩、纵向总磁矩、横向总磁矩等物理量,给出了内能及热容随温度的变化规律,横向磁场Ω可以使系统内能和热容降低,对系统热力学性质有重要的影响.     

均匀重力场中弱相互作用费米气体的热力学性质

根据局域密度近似法,研究了均匀重力场中弱相互作用费米气体高于费米温度条件下的性质,得到了一些重要热力学量的一般解析表达式,分析了系统的粒子数和能量密度的空间分布规律。对均匀重力场中理想费米体系,均匀重力场中弱相互作用费米体系进行了比较,探讨了重力势场及粒子间的相互作用对体系性质的影响。     

双原分子理想气体的定容热容量的讨论

本文对双原分子理想气体的分子运动考虑其平动转动、振动、电子和原子核的运动,对各种运动计算出了相应的配分函数,通过配分函数计算了分子各运动对内能和定容热容量的贡献。最后讨论了不同温度范围内分子的各运动对定容热容量的贡献。结果表明在低温范围内振动对热容量没有贡献。在高温范围内经典统计结果于量子统计结果是一致的。