【摘 要】
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超冷碱金属原子的玻色-费米混合体的实现为量子简并气体研究开辟了新的前景,并激发了与其相关的各种性质和现象的研究,如基态性质,稳定性条件,集体激发,扩散以及BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer)向超流态相转移的可能性。论文采用Thomas-Fermi近似下的标度法研究了各向同性及轴对称势阱中的玻色-费米混合气体在零温下,无碰撞区域的玻色子模式和费米子模式偶极激发频率,及两种模
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超冷碱金属原子的玻色-费米混合体的实现为量子简并气体研究开辟了新的前景,并激发了与其相关的各种性质和现象的研究,如基态性质,稳定性条件,集体激发,扩散以及BCS (Bardeen-Cooper-Schrieffer)向超流态相转移的可能性。论文采用Thomas-Fermi近似下的标度法研究了各向同性及轴对称势阱中的玻色-费米混合气体在零温下,无碰撞区域的玻色子模式和费米子模式偶极激发频率,及两种模式下玻色子和费米子振荡的振幅关系。在各向同性势阱情况下,研究了四种情况的玻色-费米混合气体两种模式的偶极振荡频率随玻色子-费米子间相互作用强度的变化关系,并考虑了粒子数变化对振荡频率的影响。在κ=0,1点,玻色子模式振荡频率与费米子振荡频率都等于外场的振荡频率;在κ<0和κ>1区域内,费米子模式振荡频率随玻色子-费米子间的相互作用强度增大而增大。这里κ=h/g(h和g分别为玻色子-费米子和玻色子-玻色子相互作用强度)。在相互作用强度不变的情况下,两种模式的频率变化率随粒子数的增加而增加。两种模式的频率变化关系与求和规则所得到的结果一致。研究了轴对称势阱中的玻色-费米混合气体两种模式的振荡随玻色子-费米子间相互作用强度的变化关系,并对已报导的实验结果进行了分析和预测。在轴对称势阱的两种情况中,柱形势阱和圆盘形势阱,偶极激发玻色子模式和费米子模式的频率变化随两种气体间的相互作用强度增大而增大。对于铷87-钾40混合气体,实验中κ=-5.9,计算结果相应费米子模式和玻色子模式振荡频率变化分别为50%和8%。对于混合气体,实验中κ=8.02,计算结果相应费米子模式和玻色子模式振荡频率变化分别为6.5%和1.8%。计算结果将在满足无碰撞,零温条件的实验中得到证实。
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