n维空间简谐势阱中理想费米气体的化学势与热容量

采用Ｔｈｏｍａｓ－Ｆｅｒｍｉ的半经典近似方法,得到处于ｎ维空间简谐势阱中的理想费米气体的化学势和热容量等物理量的通用表示式,并讨论了空间维数和外势对这些物理量的影响     

弱磁场中弱相互作用费米气体的泡利顺磁性

根据赝势法和大数近似法导出弱磁场中弱相互作用费米气体的配分函数,并进行泡利顺磁性磁化率的解析计算,分析粒子间的相互作用对磁化率的影响.     

均匀重力场中弱相互作用费米气体的稳定条件

在局域密度近似(LDA)的框架内得到重力场中弱相互作用费米气体的总能,在此基础上,研究了不同温度情况下的稳定性条件,并给出了稳定性条件的解析表达式,结果表明:理想的和存在排斥作用的系统总是稳定的,而对于弱吸引相互作用的费米气体,在较低温度下,临界散射长度与粒子数密度有直接的关系,但在较高温度下,临界散射长度与粒子数密度没有直接的关系.     

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。     

均匀重力场中弱相互作用费米气体的低温性质

根据半经典近似法和局域密度近似法,分别研究了均匀重力场中理想费米气体和弱相互作用费米气体的低温性质,得到了一些重要热力学量的一般解析表达式.对自由费米体系,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.     

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.     

简谐势阱中理想费米气体的热力学性质

采用Thomas-Fermi半经典近似,研究了任意维简谐势阱中理想费米气体的热力学性质.解析推导出了化学势、费米能和比热的通用表达式,讨论了空间维度和势阱的影响.数值计算了二维和三维费米系统的特征热力学量,与经典极限较好地吻合.     

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.     

谐振势中相互作用费米子的稳定性条件

在局域密度近似的框架内（其中气体在每一点都可以看成是局域均匀的）,得到谐振势中相互作用费米气体的能量密度.在这些表达式的基础上,研究了零温时约束气体的热力学稳定性条件,给出了一维、二维、三维系统稳定条件的解析表达式.此外,绘出了不同维度系统的稳定性相图.结果表明：在本研究中的所有维度中,在特定粒子数密度的条件下,排斥相互作用或无相互作用系统是稳定的.然而,对于吸引相互作用系统,只有在相互作用很弱的条件下,系统才是稳定的.对于一维和三维系统来说,相互作用强度的临界值与粒子数密度紧密相关,而对于二维系统而言,相应的临界值同粒子数密度不存在明显关联性.     

非简谐势阱中有相互作用的两组分简并费米气体的稳定性

研究非简谐势阱中有短程相互作用的两组分简并费米气体在平均场理论下的稳定性问题.运用变分法推导出在有效s波相互作用和有效p波相互作用下系统在非简谐势阱中的稳定性条件,讨论了势阱的非简谐性以及有效p波相互作用对超冷费米气体稳定性的影响.结果表明势阱的非简谐性以及有效p波相互作用对系统的稳定性会产生影响,并且会对粒子数密度的分布产生影响.     

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.     

由N-E-V 分布及赝势法研究有弱相互作用的费米子气体

采用赝势法及完全开放系统的统计分布(N-E-V分布)求出了有弱相互作用的费米气体的热力学函数,计算结果对用赝势法及正则分布的计算的结果给出了一些修正;并由N-E-V分布计算了广延量的相对涨落,得出广延量的相对涨落正比于1,而不是其他分布的1/√N.     

费米子的弱荷

从标准模型的中性流出发引入费米子弱荷的新概念，并对它们的性质进行讨论。根据弱荷的对称性，提出所有的中微子都是有质量的，但右手中微子和左手反中微子的弱荷为零，因而不参与弱相互作用。根据弱荷的手征性，合理地解释了弱相互作用中宇称不守恒的原因。     

弱简并理想费米,玻色气体绝热混合温度的变化

讨论了弱简并理想费米、玻色气体绝热混合时，气体粒子数密度的突变和连续变化引起的温度在量子范围内的突变和连续变化，结果表明：与气体粒子数密度有关的物理量，将随气体粒子数密度的变化而变化。     

理想费米气体的统一处理

本文给出了一个各种维数空间中相对论和非相对论理想费米子系统的统一公式,由此得出了系统热力学性质随空间维数和能谱形式变化的规律。     

无序对一维费米气体的影响

计算了开边界,均匀系统和有谐振势存在的条件下,一维费米气体的态密度和密度分布,并对干净系统,在位能无序系统和跳跃能无序系统的结果进行比较。从态密度与密度分布的数值计算结果表明：无序使系统趋向于局域化。     

理想多自由度无相互作用费米气体系统的量子纠缠

对理想的具有自旋1/2和赝旋1/2两自由度费米气体系统的两体纠缠进行研究.结果表明:态空间的扩大,导致系统不超过4个费米子间的两体纠缠表现出类似于自旋1/2自由度的费米气体系统中两费米子间的纠缠分布,而完全不同于其对应的多个费米子间的约化两体纠缠分布;系统两费米子间纠缠存在的相对距离比单个自旋1/2自由度系统时增加了约1.7倍,并且由于两费米子间任一自由度的子纠缠始终为零,因此其中一个自由度的两费米子的子纠缠或量子关联来自于系统的相互作用.     

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.     

非简谐势中两组分简并费米气体的集体激发

研究了在一个扭曲的谐振势中两组分简并费米气体的集体激发.运用变分法导出了1组描述两组分简并费米气体质心运动与宽度变化的耦合方程,获得了2个低能激发模.在不同的有效s波相互作用和有效p波相互作用下,分别讨论了由于势的非简谐改变引起的集体激发的频移和集体激发的塌缩与恢复.