氦II热力学的精细Bogoliubov-Huang方法

Jan Maćkowiak; Dawid Borycki

氦II热力学的精细Bogoliubov-Huang方法

统计力学 2010-11-04 v2

作者: Jan Maćkowiak , Dawid Borycki

摘要

研究了具有有效温度标度 $\tilde{T}$ 的自由玻色气体和具有 $\tilde{T}$ 标度的硬球玻色气体的热力学。 $\tilde{T}$ 源于量子气体中单个粒子在二体谐振子相互作用 $V_\textrm{osc}$ 下所经历的温度，在低温下，该相互作用有望近乎正确地模拟 $^{4}\textrm{He}$ 原子间相互作用势 $V_\textrm{He}$ 的吸引部分。 $V_\textrm{He}$ 的排斥部分由硬球势模拟。首先通过Bogoliubov-Huang方法，然后通过该方法的修正版本，研究了具有 $\tilde{T}$ 温度标度的硬球玻色子系统的热力学。该修正版本近似考虑了二体排斥中与零动量玻色子算符 $a_0,\,\,a^*_0$ 呈线性关系的那些项（这些项最初被Bogoliubov舍弃）。理论热容 $C_V(T)$ 在2.1 K以下与在饱和蒸气压下 $^{4}\textrm{He}$ 中观测到的实验热容曲线吻合良好。在HSET中，伴随玻色-爱因斯坦凝聚的低温相变发生在 $T_\lambda=$ 2.17 K，并且在修正的HSET版本中，该相变伴随着 $C_V(T)$ 的奇异性。HSET的其他热学性质，如动量分布函数、动量凝聚体中的原子分数和正常流体密度，与 $^{4}\textrm{He}$ 的性质定性一致，但优于自由玻色气体的性质。

关键词

玻色气体热力学 Bogoliubov-Huang方法硬球势有效温度标度热容玻色-爱因斯坦凝聚氦II

引用

@article{arxiv.1006.5825,
  title  = {A refined Bogoliubov-Huang approach to helium II thermodynamics},
  author = {Jan Maćkowiak and Dawid Borycki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5825},
  year   = {2010}
}

备注

24 pages, 10 figures

氦II热力学的精细Bogoliubov-Huang方法

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关键词

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