理想玻色气体的热力学不稳定性和一级相变
统计力学
2011-09-12 v6 其他凝聚态物理
高能物理 - 理论
摘要
我们对限制在立方盒中的理想玻色气体的热力学不稳定性进行了严格研究，未假设热力学极限或连续近似。基于正则配分函数的精确表达式，我们对粒子数高达一百万的情况进行了数值计算。我们报告称，如果粒子数等于或大于某个临界值（结果为7616），则受狄利克雷边界条件约束的理想玻色气体表现出热力学不稳定性。相应地，我们首次证明，一个由有限数量粒子组成的系统可以表现出具有真正数学奇异性的不连续相变，前提是保持压力恒定而非体积恒定。具体数字7616可被视为盒子几何形状“立方体”的特征数。
引用
@article{arxiv.0809.4652,
title = {Thermodynamic instability and first-order phase transition in an ideal Bose gas},
author = {Jeong-Hyuck Park and Sang-Woo Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:0809.4652},
year = {2011}
}
备注
1+21 pages; 3 figures (2 color and 1 B/W); Final version to appear in Physical Review A. Title changed from the previous one, "7616: Critical number of ideal Bose gas confined in a cubic box"