强排斥费米 - 费米及玻色 - 费米混合体中的磁有序与量子统计效应

我们研究了一维强排斥双组分费米子以及一维强排斥极化费米子与玻色子混合体中的磁性和统计效应。基于精确的热力学 Bethe ansatz 解，分析了在外磁场 $H$ 存在下相变、磁化率和磁化率的普适性特征。我们明确表明，具有排斥相互作用的极化费米子在零温下表现出反铁磁行为。对于弱相互作用和有限强相互作用，线性场依赖磁化强度的普适类依然保持。当外场超过临界值 $H^F_c\approx \frac{8}{\gamma}E_F$ 时，系统完全极化，其中 $E_F$ 为费米能，$\gamma$ 为无量纲相互作用强度。相比之下，外场中的极化费米子与玻色子混合体在 $H=0$ 附近及临界值 $H=H^M_c\approx \frac{16}{\gamma}E_F$ 附近表现出平方根场依赖的磁化强度。我们发现，在无外场时出现纯玻色子相，在 $0<H<H^M_c$ 时完全极化的费米子与玻色子共存，而在 $H\ge H_c^M$ 时出现完全极化的费米子相。该玻色 - 费米混合体的相图让人联想到具有粒子数不平衡的弱吸引费米子，其中自旋相反的相互作用费米子形成单态对。