01355749 Дар видавництва "Наукова думка"

Бібліографія: сторінки 437-479 (505 назв)

Вступ. Дивовижне у дивовижному.....8
1 Загальні положення теоретичного опису ідеальних газів бозе- та фермі-частинок.....12
1.1 Основні засади квантової статистики та методу вторинного квантування.....15
1.1.1 Два різновиди квантових систем тотожніх частинок......15
1.1.2 Оператори народження та знищення частинок.....18
1.1.3 Оператори фізичних величин у методі вторинного квантування.....24
1.1.4 Статистичний оператор Ґіббза, та функції розподілу.....26
1.2 Термодинамічні властивості ідеальних бозе- та фермі-газів поблизу екстремальних точок.....28
1.2.1 Хімічні потенціали як функції температури.....28
1.2.2 Поліноміальна, апроксимація для хімічних потенціалів.....31
1.2.3 Вплив квантової статистики на рівняння стану й термодинамічні характеристики ідеальних газів.....34
1.3 Вплив внутрішньої структури атомів на характеристики конденсату Бозе-Ейнштейна.....38
1.3.1 Стан рівноваги в ідеальній воднеподібній плазмі за низьких температур.....39
1.3.2 Конденсація в ідеальному газі збуджених атомів за рівноваги між випромінюванням і речовиною.....46
1.3.3 Конденсація в ідеальному газі воднеподібних атомів за відсутності рівноваги з випромінюванням.....52
1.4 Мікроскопічний підхід до опису відгуку ідеальних газів на збурення зовнішнім електромагнітним полем.....55
1.4.1 Метод вторинного квантування за наявності зв’язаних станів частинок.....55
1.4.2 Гамільтоніан газу воднеподібних атомів у зовнішньому електромагнітному полі.....61
1.4.3 Лінійна теорія відгуку ідеальних бозе-газів на зовнішнє електромагнітне збурення.....68 ,
1.4.4 Макроскопічні характеристики середовища.....76
2 Унікальні ефекти в ідеальних квантових газах.....79
2.1 Відгук газу з бозе-конденсатом на збурення зовнішнім полем. Уповільнення електромагнітних хвиль...81
2.1.1 Дисперсійні характеристики дворівневих систем у стані бозе-конденсату.....81
2.1.2 Уповільнення електромагнітних хвиль оптичного діапазону в бозе-ейнштейнівському конденсаті.....87
2.1.3 Уповільнення мікрохвиль за рахунок надтонкого розщеплення основного стану атомів лужних металі.....92
2.1.4 Керування швидкістю поширення світла в бозе-конденсаті за допомогою зовнішнього магнітного поля.....96
2.1.5 Використання бозе-ейнштейнівського конденсату для філь-трації електромагнітних сигналів оптичного діапазону.....102
2.1.6 Вплив температурних ефектів на збурення атомарного газу з бозе-конденсатом електромагнітним полем.....108
2.1.7 Поширення релятивістських заряджених частинок в ультрахолодних атомних газах із бозе-конденсатом.....123
2.1.8 Відсутність особливостей у явищі уповільнення світла в околі фазового переходу до стану з бозе-конденсатом.....131
2.2 Бозе-ейнштейнівська конденсація фотонів у розрідженому атомарному газі.....133
2.2.1 Умови термодинамічної рівноваги фотонів та атомів розріджених квантових газів.....136
2.2.2 Закони дисперсії фотонів у низькотемпературних слабко іонізованих розріджених газах.....140 .
2.2.3 Термодинамічний баланс для симетричної фази системи.....146
2.2.4 Бозе-конденсат фотонів у розрідженому невиродженому атомарному газі.....150
2.2.5 Механізм швидкої конденсації фотонів у невиродженому розрідженому атомарному газі.....155
2.2.6 Співіснування бозе-ейнштейнівських конденсатів фотонів та атомів в основному стані.....161
2.2.7 Співіснування бозе-ейнштейнівських конденсатів у підсистемах фотонів і збуджених атомів.....171
2.2.8 Співіснування бозе-ейнштейнівських конденсатів в усіх компонентах системи.....177
3 Бозе-гази з взаємодією між частинками.....183
3.1 Теорія слабонеідеального бозе-газу з виділеним конденсатом.....184
3.1.1 Метод квазісередніх у мікроскопічній теорії бозе-конденсацїї.....184
3.1.2 Модель Боголюбова з виділеним конденсатом.....189
3.2 Бозе-ейнштейнівська конденсація гетероядерних зв’язаних станів у двокомпонентному атомарному
фермі-газі.....193
3.2.1 Мікроскопічний багаточастинковий гамільтоніан для двох видів ферміонів та їх гетероядерних зв’язаних
станів.....195
3.2.2 Узагальнена модель Боголюбова.....198
3.2.3 Наближення нульових температур.....207
3.3 Мікроскопічна теорія спін-5 бозе-конденсату в магнітному полі у наближенні обмінної спінової взаємодії.....216
3.3.1 Магнітні стани слабовзаємодійного газу спін-5 атомів із конденсатом.....217
3.3.2 Спектри одночастинкових збуджень.....220
3.4 Магнітні властивості бозе-газу з квадрупольними ступенями вільності за наявності конденсату.....225
3.4.1 Квадрупольні ступені вільності і гамільтоніан взаем одії квантових спін-1 газів.....227
3.4.2 Модель Боголюбова слабонеідельного бозе-газу з квадрупольними ступенями вільності.....231
3.4.3 Магнітні стани та спектри одночастинкових збуджень.....233
3.4.4 Умови стійкості й діаграма магнітних станів.....241
3.5 Мікроскопічна теорія просторово-періодичного бозе-конденсату.....243
3.5.1 Модель з виділеним конденсатом на векторах оберненої ґратки.....243
3.5.2 Термодинаміка просторово-періодичного бозе-конденсату.....247
3.5.3 Квазічастинки в просторово-періодичному бозе-конденсаті.....251
3.6 Макроскопічні рівняння динаміки надплинного квантового кристала.....262
3.6.1 Загальний формалізм.....264
3.6.2 Термодинамічні співвідношення.....267
3.6.3 Лагранжіан макроскопічної динаміки.....269
3.6.4 Дужки Пуассона гідродинамічних змінних.....271
3.6.5 Гідродинамічні рівняння.....274
3.6.6 Галілеєва інваріантність.....279
3.6.7 Лоренцівська інваріантність.....282
4 Фермі-системи з взаємодією між частинками.....287
4.1 Основні засади напівфеноменологічної теорії фермі-рідини.....288
4.1.1 Статистичний оператор і рівняння самоузгодження.....288
4.1.2 Умови стійкості фермі-рідини та критерії Померанчука.....290
4.2 Фазові переходи, пов’язані з порушенням критеріїв Померанчука у фермі-рідині.....292
4.2.1 Термодинамічна теорія стійкості нормального стану фермі-рідини.....292
4.2.2 Фазовий перехід, пов’язаний із порушенням трансляційної інваріантності.....296
4.2.3 Довгоперіодичні розв’язки рівнянь самоузгодження.....299
4.2.4 Структура довгоперіодичних розв’язків за нульової температури.....З04
4.2.5 Фазовий перехід, пов’язаний із порушенням обертальної симетрії в імпульсному просторі.....З07
4.2.6 Потоки адитивних інтегралів руху поблизу точки фазового переходу.....З12
4.3 Теоретичний опис взаємодійних квантових газів у просторово-періодичних потенціалах ґраток.....315
4.3.1 Оптичні ґратки та модель Габбарда.....316
4.3.2 Спіново-хвильовий підхід.....319
4.3.3 Розкладання на межі сильного зв’язку.....320
4.3.4 Середньопольовий підхід.....325
4.3.5 Динамічна теорія середнього поля.....326
4.4 Магнітне впорядкування двокомпонентних фермі-газів в оптичних ґратках.....334
4.4.1 Переваги ультрахолодних сумішей фермі-атомів з різними масами для досягнення магнітного впорядкування в оптичних ґратках.....334
4.4.2 Вплив різної густини атомів на магнітні фази двокомпонентних газових сумішей в оптичних ґратках.....343
4.4.3 Магнітні фази в оптичних ґратках зі станово-залежним тунелюванням за наявності зовнішнього утримувального потенціалу.....357
4.4.4 Вплив ефектів анізотропії оптичних ґраток на властивості фермі-газів.....366
4.5 Низькотемпературні фази багатокомпонентних фермі-газів в оптичних ґратках.....374
4.5.1 Магнітне впорядкування трикомпонентних атомних сумішей в оптичних ґратках.....374
4.5.2 Термодинамічні властивості трикомпонентних атомних сумішей в оптичних ґратках в о колі фазових переходів.....382
4.5.3 Порушення симетрії SU(4) та сильнокорельовані фази у чотирикомпонентній моделі Габбарда.....393
4.5.4 Феромагнетизм у дво- та триорбітальній моделі Габбарда 405
4.6 Екситонний магнетизм у кристалічних структурах оксидів перехідних металів.....414
4.6.1 Бозе-ейнштейнівська конденсація екситонів, індукована зовнішнім магнітним полем.....414
4.6.2 Екситонний магнетизм у шаруватих сполуках оксидів кобальту.....423
4.6.3 Дисперсійні властивості магнітних екситонів: теорія та експерименти.....429
Список літератури.....436

Монографію присвячено основним засадам теоретичного опису квантових систем багатьох частинок із двома різновидами статистик: Бозе-Ейнштейна та Фермі-Дірака. Наведено огляд сучасних методик теоретичних досліджень, як аналітичних, так і чисельних, а також експериментальних реалізацій дивовижних ефектів і явищ у квантових системах. Основну увагу приділено опису екзотичних станів речовини на прикладі газів частинок і квазічастинок у режимах квантового виродження.
Для науковців, аспірантів, студентів старших курсів, які спеціалізуються у галузі статистичної фізики, фізики низьких температур і фізики конденсованого стану.