自旋轨道耦合二维费米气体的热力学性质

摘要：

应用平均场理论研究自旋轨道耦合和塞曼场共同作用下二维费米气体的热力学性质.通过求解能隙方程和粒子数方程, 讨论了自旋轨道耦合和塞曼场对系统的等温压缩系数、压强、超流序参和热力学熵的影响, 发现了不同于三维系统的新性质. 研究表明: 在自旋轨道耦合和塞曼场共同作用下, 玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensate, BEC)极限区域的等温压缩系数和压强基本不随相互作用变化, 这与三维系统中等温压缩系数和压强在BEC极限区域随相互作用强度线性改变明显不同;在BCS(Bardeen, Cooper and Schrieffer)极限下,等温压缩系数和压强敏感地依赖于体系的自旋轨道耦合强度和塞曼场强度. 在合适的参数区域,等温压缩系数、压强、超流序参数和热力学熵随自旋轨道耦合和塞曼场强度非单调的变化行为;在有限温度下, 热力学熵随自旋轨道耦合和塞曼场的改变在正常相和超流相表现出完全相反的变化规律.

关键词：自旋轨道耦合、超流、等温压缩系数、熵、压强

所属期刊栏目：25

分类号：O 469

资助基金：国家自然科学基金资助项目11674201

在线出版日期：2020-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：914-923