Бозе-эйнштейновская конденсация

Cтраница 2

Проявлением бозе-эйнштейновской конденсации являются сверхтекучесть жидкого гелия и сверхпроводимость. [16]

Слово конденсируется мы взяли в кавычки, поскольку с конденсацией газа в жидкость это явление не имеет ничего общего. И все же его называют Бозе-Эйнштейновской конденсацией. Бозе-Эйнштейновская конденсация - фазовый переход, причем очень мягкий. [17]

Такая интерпретация требует, однако, изменения в определении понятия фазы, так как при обычных фазовых переходах первого рода фазы пространственно разделены, в то время как при бозе-эйнштейновской конденсации в газе свободных бозонов такое разделение отсутствует. В связи с этим вопрос об отнесении бозе-эйнштейновской конденсации к фазовым переходам первого или третьего рода становится, в сущности, терминологическим. [18]

Частицы Не4 имеют спин равный нулю и подчиняются статистике Бозе - Эйнштейна. Однако имеет ли этот фазовый переход в жидкости отношение к явлению бозе-эйнштейновской конденсации в идеальном газе - не установлено. Как мы увидим в следующем параграфе, взаимодействие между частицами в неидеальном бозе-газе имеет весьма существенное значение. Оказывается, что с этим взаимодействием связано принципиальное различие в поведении идеального и неидеального газа бозе-частиц. Это делает несколько сомнительным попытки интерпретации фазового перехода в жидком гелии как проявление бозе-конденсации. Поэтому, несмотря иа принципиальный интерес, который представляет явление бозе-конденсации, нет уверенности в том, что оно осуществляется в гелии. [19]

При охлаждении жидкого 4Не до 2 2 К с ним происходит замечательное превращение: жидкость, только что пузырившаяся, вдруг становится совершенно спокойной. Удельная теплоемкость вблизи точки перехода изменяется с температурой качественно так, как этого следовало ожидать при наступлении рассмотренной выше бозе-эйнштейновской конденсации. Правда, детальный ход кривой заметно отличается от того, что показано на рис. 7.7, а температура перехода, вычисленная по формуле (7.55), составляет 3 2 К. [20]

Благодаря малой массе составляющих их частиц экситоны могут оказаться хорошими объектами для наблюдения бозе-конденсации. Для наблюдения бозе-эйнштейновской конденсации экситонов или биэкситонов прилагалась масса усилий, и выводы этих исследований весьма противоречивы. [22]

Прежде всего необходимо отметить, что высказывавшееся в литературе [20, 21, 22] ожидание аномально сильного рассеяния света в гелии II совершенно не обосновано. Его связывали с рассеянием света идеальным бозе-эйнштейновс-ким газом, который вблизи точки конденсации должен рассеивать свет чрезвычайно сильно. Поскольку, однако, бозе-эйнштейновская конденсация не имеет отношения к свойствам гелия II, то нет оснований и для перенесения на гелий II оптических свойств такого газа. [23]

Эйнштейн [559], показал, что Бозе-частицы идеального газа могут накапливаться на самом нижнем энергетическом уровне при температуре газа ниже температуры вырождения. В отличие от фазового перехода пар - жидкость бозе-эйнштейновская конденсация происходит в пространстве импульсов и не сопровождается увеличением концентрации частиц в единице объема. Распределение конденсированных частиц по координатам остается равномерным. [24]

Зависимость внутреннего магнитного поля от внешнего магнитного поля для сверхпроводников I н II рода. [25]

Зависимость внутреннего магнит ного поля от внешнего магнитного поля для сверхпроводников I и II рода. [27]

Сверхпроводимость является сверхтекучестью электронной жидкости, образованной валентными электронами. Благодаря взаимодействию электронов проводимости с колебаниями кристаллической решетки ( фононами), между электронами возникает притяжение, которое может превзойти силы куло-новского отталкивания. Куперовские пары имеют целый спин ( бозоны) и претерпевают бозе-эйнштейновскую конденсацию с образованием сверхтекучей электронной жидкости. Перестройка электронов проводимости приводит к появлению в спектре электронов на уровне поверхности Ферми энергетической щели, в которой нет квантовых состояний системы. Ширина щели 2Д ( 7) равна энергии связи куперов-ской пары при данной температуре. Она максимальна при - 273 С ( порядка 10 а-10 - эВ), уменьшается при повышении температуры и равна нулю при Т Тс. При температуре абсолютного нуля все электроны проводимости сверхпроводника связаны в куперовские пары. [28]

Гамильтониан (39.5) учитывает ( как уже было отмечено в § 6) взаимодействие лишь между парами частиц, находящимися в синглетном s - состоянии: орбитальный момент относительного движения частиц равен нулю, а их спины антипараллельны. Обладая равным нулю полным спином, пары ведут себя как бо-зевские образования и могут накапливаться в конечном числе на уровне ( своего движения как целого) с наименьшей энергией - уровне с равным нулю суммарным импульсом. В таком наглядном истолковании это явление вполне аналогично накапливанию частиц в состоянии с нулевой энергией ( бозе-эйнштейновской конденсации) в бозе-газе; в данном случае конденсатом является совокупность спаренных частиц. [29]

Квантовая оптика является быстро развивающейся областью науки. К ним относятся экспериментальная демонстрация новых эффектов атомной когерентности, таких как сверхмедленный свет, имеющий групповые скорости порядка 10 м / с, бозе-эйнштейновская конденсация в разбавленных лазерно охлажденных атомных системах и различные аспекты квантовой информатики, включающие квантовую когерентность и перепутанность. В данной книге изложены основы, позволяющие изучить эти и другие недавно полученные результаты. [30]

Страницы: 1 2