带电粒子系统在双外场中的高温弱简并效应! - 物理学报.pdf

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 6’ #%%( ， ， ， R, 56’ Q, 5 Q,S2-T23 #%%( （ ） %%%0$#(%L#%%(L6’ L6%#0%6 9F*9 MNOGPF9 GPQPF9 !#%%( F+4 5 M+?/ 5 G,C 5 带电粒子系统在双外场中的高温弱简并效应! ! 孙彦清 黄朝军 龙姝明 刘亚锋 尹继武 （陕西理工学院物理系，汉中 #$%%） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） #%%’ % ## #%%( ) ’ 用 半经典统计理论和方法，研究处于匀强电场加谐振场约束的带电粒子系统的热力学性质 首先 *+,-./0123-4 5 导出外场约束下带电粒子系统的量子状态数密度，进而给出高温弱简并情况下带电粒子系统的化学势、内能和热 容量的解析式，并分析电场和谐振场对系统化学势、内能和热容量的具体影响5 研究结果表明，带电粒子系统在双 外场约束下具有高温弱简并效应5 关键词：带电粒子，匀强电场，谐振场，高温弱简并效应 ： ， ， !## %6$% %6$%1 7)%8 带电粒子系统的化学势、内能和热容量的解析式5 D 引 言 利用系统的热力学量与谐振势场和匀强电场的关 系，探讨双外场约束对带电粒子系统热力学性质的 外势约束下理想粒子（无相互作用）系统的热力 影响 研究结果表明，带电粒子系统在双外场约束 5 学性质与自由（无外势场）理想粒子系统的有很大不 下具有高温弱简并效应5 ［— ］ 同 ) 5 近年来，随着囚禁超冷玻色气体和囚禁超冷 费米气体实验的进展，极大地刺激了人们对超冷原 # D 带电粒子系统的量子态密度 子气体的凝聚特性、量子相干特性等方面的研究兴 ［— ］ 6 7 质量 、电量为 的带电粒子处在均匀弱电场 趣 5相比而言，人们对玻色气体的研究是大量 ! ［— ］ % （ ， ， ）和简谐场中，如果忽略带电粒子彼此 # # # # 的 ，而对费米气体的研究较少 虽然理想费米系 $ % 5 统不像玻色系统那样在低温下会发生相变、产生 间的相互作用，则单个带电粒子的能量