بخشی از مقاله
چکیده
خواص گاز فرمی قطبیده را در حد یکانی و در دماي صفر با فرض اینکه هر دو فاز ابرشاره غیر قطبیده و عادي قطبیده وجود داشته باشند بررسی میکنیم. اثرات برهمکنش با استفاده از مفهوم شبه ذرات در معادله حالت فاز عادي منظور میشود.
مقدمه
یکی از مشاهدات تجربی مهم، رخداد جداشدگی فاز در مخلوطی از دو نمونه فرمیونی با اسپینهاي ↑و ↓ با تعداد نامساوي - قطبیده اسپینی - میباشد.آزمایشهاي انجام شده پیشنهاد میکنند که در حد یکانی یعنی زمانیکه طول پراکندگی بین مؤلفه- هاي اسپینی ↑ و ↓ بی نهایت باشد - برهمکنشهاي قوي - ، سه فاز وجود دارد: فاز مخلوطابرشاره ناقطبیده،جزئیفاز با قطبش و فاز گازکاملاً قطبیده.[1] فازکاملاً قطبیده، یک گاز فرمی ایدهآل میباشد، زیرا مطابق اصل طرد پائولی اتمها در حالت اسپینی مشابه، با یکدیگر برهمکنش نمیکنند.
ابرشاره فرمی در برابر قطبیدگی اسپینی مقاوم میباشد، بنابراین می- توان بررسی کرد که وقتی آنرا فطبیده کنیم چه اتفاقی میافتد. اعمال یک میدان مغناطیسی، انرژي حالت قطبیده اسپینی را پایین میآورد و اگر میدان به قدر کافی قوي باشد، حالت عادي را از نظر انرژي نسبت به حالت یکتایی اسپینی ابررسانایی مطلوب تر می- سازد. مقدار میدان که در آن این گذار رخ میدهد به عنوان حد کلاگ استون [2] شناخته میشود که در ابررساناي BCS مستلزم آن است که میدان بزرگتر از 2 باشد که در آن گاف انرژي میباشد.
برهمکنشها در فازهاي عادي و ابرشاره
مخلوطی از دو نمونه فرمیونی اسپین ↑واسپین ↓ را در دماي صفر و در حد یکانی در نظر میگیریم. همچنین در ادامه کار فقط دو فاز ابرشاره ناقطبیده و عادي به طور ضریب A که در رابطه - 2 - داده شده، از محاسبات مونت کارلو که در مرجع [5] ذکر شده، محاسبه شده است. به بیان دیگر، اتم ↓ در گاز فرمی از اتمهاي ↑ به صورت یک شبهذره با جرم مؤثر m∗ رفتار میکند. علاوه بر آن یک انرژي بستگی اتم ↓ با گاز فرمی از اتمهاي ↑ به اندازه 5 EF ↑ A − 3 وجود دارد.
