束缚玻色凝聚气体的热力学

我们研究了在谐波各向异性陷阱中与排斥力相互作用并受限的玻色气体的热力学行为。我们发展了基于均匀气体Bogoliubov理论推广的非均匀系统有限温度平均场理论形式。通过采用WKB半经典近似处理激发态，我们得到了各种热力学量（凝聚体分数、密度分布、热能、比热和转动惯量）对温度依赖的系统结果。我们的分析指出了与均匀玻色气体热力学行为的重要差异。这主要是凝聚体边界处单粒子态起主要作用的结果。我们发现凝聚体的热耗散因排斥相互作用的存在而强烈增强，且临界温度相对于非相互作用模型的预测有所降低。我们的工作指出了系统在大N极限下表现出的重要标度行为。标度允许将所有相关的热力学量仅用两个参数表示：约化温度$t=T/T_c^0$和$T=0$时化学势与玻色-爱因斯坦凝聚临界温度$T_c^0$之比。我们与首批实验结果和从头算计算进行了比较。