Slobodna ekspanzija bozonskog fluida u hidrodinamičkoj aproksimaciji

Hacek, Mario (2008) Slobodna ekspanzija bozonskog fluida u hidrodinamičkoj aproksimaciji. Diploma thesis, Faculty of Science > Department of Physics.

[img] PDF
Restricted to Registered users only
Language: Croatian

Download (5MB)

Abstract

U ovom diplomskom radu proučavaju se atomi izotopa rubidija 87Rb koji su bozoni. Atomi su sabijeni u jednoj dimenziji (1D fluid) tako što je sustav niza atoma zatočen s vanjskim potencijalom u obliku izdužene cigare. Zbog te geometrije zatočenja, oni se međusobno ne mogu zaobići, međutim, budući da su kvantne čestice mogu se u sudaru odbiti ali i tunelirati; budući da se radi o identičnim kvantnim česticama, ne možemo čestice obilježiti i razlikovati. U slučaju beskonačno jakih odbojnih međudjelovanja u 1D, vjerojatnost da se dvije čestice nađu na jednom mjestu je nula, što sliči na Paulijev princip. Nije stoga čudno što se bozoni u jednodimenzionalnoj geometriji često ponašaju kao fermioni. No njihovo se ponašanje ipak razlikuje od fermionskog po tome što sve čestice mogu biti u jednom kvantnom stanju. Jedan od primjera bozonskog fluida je Tonks-Girardeau plin i Lieb-Liniger plin. Tonks-Girardeu plin je teorijski analiziran prije 40 godina, ali tek je nedavno eksperimentalno realiziran. U takvom plinu, odbojna interakcija između bozonskih čestica ograničenih u jednoj dimenziji je beskonačno jaka, odnosno dominira fizikom sustava (za razliku od 3D sustava). Kako bi se smanjila međusobna odbojnost čestica, bozoni su spriječeni od zauzimanja istog mjesta u prostoru. Kao što smo već rekli, takvo ponašanje sliči na Paulijevo načelo isključenja za fermione, što uzrokuje da bozonske čestice poprimaju fermionska svojstva. No, takvi bozoni ne slijede u potpunosti fermionska (ali ni "tradicionalna" bozonska) kvantna ponašanja što se jasno vidi iz distribucije impulsa. Tonks-Girardeu plin eksperimentalno se realizira ultrahladnim rubidijevim atomima zatočenim u dvodimenzionalne optičke rešetke formirane sa dva ortogonalna stojna vala. U trećem su smjeru te rešetke izdužene, pa stoga svaka od tih tuba čini efektivno jednodimenzionalno zatočenje, oblika izdužene cigare, za bozonski (atomski) plin. Ukoliko u izduženom smjeru superponiramo mali periodični potencijal, efektivna masa atoma se povećava (kao npr. što se efektivna masa elektrona mijenja u kristalnoj rešetci), pa je lakše postići jako međudjelujući Tonks-Girardeu režim.

Item Type: Thesis (Diploma thesis)
Keywords: bozonski fluid, formalizam, Lieb-Liniger model, hidrodinamički formalizam
Supervisor: Buljan, Hrvoje
Date: 17 December 2008
Number of Pages: 29
Subjects: NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions: Faculty of Science > Department of Physics
Depositing User: Gordana Stubičan Ladešić
Date Deposited: 23 Apr 2014 16:00
Last Modified: 23 Apr 2014 16:00
URI: http://digre.pmf.unizg.hr/id/eprint/929

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata