超冷費米原子氣體的自旋密度關聯(lián)與鐵磁相變.pdf

1、碩士學位論文自SpinDensityCorrelationandFerromagneticPhaseTransitioninanUltracoldFermiGas學號：211幽完成日期：至Q!壘生亙旦大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學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科，己成為目前物理學領域研究的熱點。堿金屬原子BEC(玻色一愛因斯坦凝聚)的實現(xiàn)，將對超冷原子的研究推

2、向了一個更高的層次。之后隨著理論和實驗手段的不斷進步，研究對象從最初的玻色子體系逐漸擴展到費米子體系。簡并雙組份超冷費米原子氣體的成功制備開辟了超冷原子物理研究的新領域，磁場Feshbaeh共振的實現(xiàn)再一次拓寬了研究的范疇，使得費米子體系在極限條件的一些特殊現(xiàn)象逐漸被人們在實驗上實現(xiàn)，如BCS(巴丁一庫伯一施里昂)BEC過渡、鐵磁性以及超流性等。對于超冷費米原子氣體，當原子間的相互作用足夠強時，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關聯(lián)效應，因此，關聯(lián)效應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值得關注的課題。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行研究。利用費曼路徑積分得到了描述體系自旋密度之間關聯(lián)效應的函數(shù)——自旋密度一自旋密度關聯(lián)函數(shù)(簡稱自旋密度關聯(lián)函數(shù))，并對其進行數(shù)值求解，進而研究鐵磁相變區(qū)域自旋密度關聯(lián)函數(shù)與原子間相對距離、相互

4、作用強度、溫度以及壓強之間的關系。結果表明，在鐵磁相變區(qū)域，自旋密度關聯(lián)函數(shù)與原子間相對距離的關系曲線存在一個極小值，與相互作用強度、溫度以及壓強的關系曲線存在一個明顯的突變點，在此突變點處關聯(lián)函數(shù)具有最大值。因此，自旋密度關聯(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。第一章為超冷費米原子氣體簡介，重點介紹超冷費米原子氣體的磁場Feshbaeh共振現(xiàn)象。在第二章中對超冷費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