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扩展相空间中非线性电动力学黑洞的热力学与相变

广义相对论与量子宇宙学 2019-05-08 v2 高能物理 - 理论

摘要

我们研究非线性电动力学(NLED)黑洞在扩展相空间中的热力学行为,该空间将宇宙学常数Λ=3/l2\Lambda=-3/l^{2}和NLED中有量纲耦合aa作为热力学变量。对于一个带电荷QQ的通用NLED黑洞,我们发现Smarr关系在扩展相空间中成立,且状态方程可写为Tl=T~(r+/l,Q/l,alc)Tl=\tilde{T}\left( r_{+}/l,Q/l,al^{-c} \right) ,其中[a]=Lc\left[ a\right] =L^{c}TTr+r_{+}分别为黑洞的温度和视界半径。对于某些Q/lQ/lalcal^{-c}取值,黑洞的相结构被唯一确定。聚焦于Born-Infeld和iBorn-Infeld AdS黑洞,我们在a/l2a/l^{2}-Q/lQ/l平面上获得相应相图,这为黑洞的相结构与临界行为提供了新视角。对于Born-Infeld黑洞,在a/l2a/l^{2}-Q/lQ/l平面上的临界线和发生重入相变的区域均为有限并终止于{a~cQ~c}{0.0690.37}\left\{ \tilde{a}_{c}\text{, }\tilde{Q}_{c}\right\} \simeq\left\{ 0.069\text{, }0.37\right\} 。而对于iBorn-Infeld黑洞,在a/l2a/l^{2}-Q/lQ/l平面上的临界线和重入相变区域为半无限并延伸至Q/l=Q/l=\infty。我们还检验了Born-Infeld和iBorn-Infeld AdS黑洞的热稳定性和电稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.04506,
  title  = {Thermodynamics and Phase Transitions of Nonlinear Electrodynamics Black Holes in an Extended Phase Space},
  author = {Peng Wang and Houwen Wu and Haitang Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.04506},
  year   = {2019}
}

备注

minor corrections, references added