РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 25.02.2010   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


25.02.2010

Nature 463, 1057-1060 (25 February 2010) | doi:10.1038/nature08814; Received 2 November 2009; Accepted 6 January 2010



Exploring the thermodynamics of a universal Fermi gas


S. Nascimbène1, N. Navon1, K. J. Jiang1, F. Chevy1 & C. Salomon1




  1. Laboratoire Kastler Brossel, CNRS, UPMC, École Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75231 Paris, France


Correspondence to: S. Nascimbène1 Correspondence and requests for materials should be addressed to S.N. (Email: sylvain.nascimbene@ens.fr).





One of the greatest challenges in modern physics is to understand the behaviour of an ensemble of strongly interacting particles. A class of quantum many-body systems (such as neutron star matter and cold Fermi gases) share the same universal thermodynamic properties when interactions reach the maximum effective value allowed by quantum mechanics, the so-called unitary limit1, 2. This makes it possible in principle to simulate some astrophysical phenomena inside the highly controlled environment of an atomic physics laboratory. Previous work on the thermodynamics of a two-component Fermi gas led to thermodynamic quantities averaged over the trap3, 4, 5, making comparisons with many-body theories developed for uniform gases difficult. Here we develop a general experimental method that yields the equation of state of a uniform gas, as well as enabling a detailed comparison with existing theories6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. The precision of our equation of state leads to new physical insights into the unitary gas. For the unpolarized gas, we show that the low-temperature thermodynamics of the strongly interacting normal phase is well described by Fermi liquid theory, and we localize the superfluid transition. For a spin-polarized system16, 17, 18, our equation of state at zero temperature has a 2 per cent accuracy and extends work19, 20 on the phase diagram to a new regime of precision. We show in particular that, despite strong interactions, the normal phase behaves as a mixture of two ideal gases: a Fermi gas of bare majority atoms and a non-interacting gas of dressed quasi-particles, the fermionic polarons10, 18, 20, 21, 22.



Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок