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二维玻色-费米混合物的稳定性:最低阶受约束变分方法

量子气体 2026-02-19 v2 原子与分子团簇

摘要

我们研究了在零温度下二维玻色-费米混合物的机械稳定性问题,聚焦于可调节玻色-费米(BF)相互作用以及弱但有限的玻色-玻色(BB)斥力系统。该分析在最低阶受约束变分(LOCV)方法框架内进行,允许对强 interspecies 相关性进行非摄动处理,同时保持分析透明性。通过对BF相互作用进行适当正则化的吸引性接触势,使我们能够探索吸引性和斥力能分支。我们通过评估Bond线吸积率 M˙(RB,a)\dot M(R_B,a_\ast) 和反馈功率 E˙fb(RB,a)\dot E_{\rm fb}(R_B,a_\ast) 相对于Bond线吸积率 M˙B\dot{M}_B 的紧凑解析拟合函数,这些拟合对初始气体配置和磁场强度几乎不敏感。为捕捉内在的时间可变性,我们还量化了 M˙\dot M 和反馈效率 η\eta 的完整分布,均可良好地用对数正态统计描述,随着 RBR_B 的增大,分布宽度也随之增大。我们进一步测量了在浓缩吸积模式下的自洽自转演化,发现自转-升参数随 aa_\ast 的变化规律为 s(a)3.7as(a_\ast)\simeq -3.7\,a_\ast,这意味着自转衰减时间尺度为 ts12(103/fEdd)Gyrt_s\simeq 12(10^{-3}/f_{\rm Edd}){\rm Gyr}。因此,在休眠吸积阶段,BH自转实际上是冻结的。与传统小域GRMHD计算相比,我们的模拟在从视界尺度到星系尺度实现了动力学平衡,产生了系统性不同的长期吸积、反馈和自转特性,警示在构建星系尺度亚网格模型时不能直接 extrapolate 从小尺度GRMHD模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.15598,
  title  = {Stability of Bose-Fermi mixtures in two dimensions: a lowest-order constrained variational approach},
  author = {Pietro Cordioli and Leonardo Pisani and Pierbiagio Pieri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.15598},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 7 figures, (corrected language settings)