超冷費(fèi)米原子氣體的自旋密度關(guān)聯(lián)與鐵磁相變.pdf

1、碩士學(xué)位論文自SpinDensityCorrelationandFerromagneticPhaseTransitioninanUltracoldFermiGas學(xué)號：211幽完成日期：至Q!壘生亙旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要超冷原子物理作為近三十年來新興的一門交叉學(xué)科，己成為目前物理學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。堿金屬原子BEC(玻色一愛因斯坦凝聚)的實(shí)現(xiàn)，將對超冷原子的研究推

2、向了一個(gè)更高的層次。之后隨著理論和實(shí)驗(yàn)手段的不斷進(jìn)步，研究對象從最初的玻色子體系逐漸擴(kuò)展到費(fèi)米子體系。簡并雙組份超冷費(fèi)米原子氣體的成功制備開辟了超冷原子物理研究的新領(lǐng)域，磁場Feshbaeh共振的實(shí)現(xiàn)再一次拓寬了研究的范疇，使得費(fèi)米子體系在極限條件的一些特殊現(xiàn)象逐漸被人們在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)，如BCS(巴丁一庫伯一施里昂)BEC過渡、鐵磁性以及超流性等。對于超冷費(fèi)米原子氣體，當(dāng)原子間的相互作用足夠強(qiáng)時(shí)，體系就會表現(xiàn)出鐵磁性?？紤]到鐵磁性產(chǎn)生的原

3、因是非局域原子問的強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)，因此，關(guān)聯(lián)效應(yīng)與鐵磁相變之間存在著必然的聯(lián)系。自旋作為原子的固有屬性，其在空間中的分布情況是一個(gè)值得關(guān)注的課題。本文采用Stoner模型描述原子總數(shù)為Ⅳ的雙組份超冷6Li原子氣體，在平均場理論框架下對其鐵磁相變進(jìn)行研究。利用費(fèi)曼路徑積分得到了描述體系自旋密度之間關(guān)聯(lián)效應(yīng)的函數(shù)——自旋密度一自旋密度關(guān)聯(lián)函數(shù)(簡稱自旋密度關(guān)聯(lián)函數(shù))，并對其進(jìn)行數(shù)值求解，進(jìn)而研究鐵磁相變區(qū)域自旋密度關(guān)聯(lián)函數(shù)與原子間相對距離、相互

4、作用強(qiáng)度、溫度以及壓強(qiáng)之間的關(guān)系。結(jié)果表明，在鐵磁相變區(qū)域，自旋密度關(guān)聯(lián)函數(shù)與原子間相對距離的關(guān)系曲線存在一個(gè)極小值，與相互作用強(qiáng)度、溫度以及壓強(qiáng)的關(guān)系曲線存在一個(gè)明顯的突變點(diǎn)，在此突變點(diǎn)處關(guān)聯(lián)函數(shù)具有最大值。因此，自旋密度關(guān)聯(lián)函數(shù)可以很好地表征體系的鐵磁相變。本論文共分為四章。第一章為超冷費(fèi)米原子氣體簡介，重點(diǎn)介紹超冷費(fèi)米原子氣體的磁場Feshbaeh共振現(xiàn)象。在第二章中對超冷費(fèi)米原子氣體的量子磁性作簡單介紹，主要包括巡游鐵磁性和反鐵