量子凝縮にいて語るスレ

ボーズ粒子，フェルミ粒子，ボーズ・アインシュタイン凝縮，対凝縮
でヨロシコ

２げっと」

2ガットー!

3げっとズザー

フェルミ凝縮は、既にアインシュタインが予言してたらしい。

フェルミ凝縮って何？

期待age

本の引用：
フェルミ凝縮体という興味深い超原子が、1990年代のボース・アインシュタイン
凝縮に続き、またもや極低音ガスの利用によって実現されそうだ。

別スレの引用：

１．粒子について
spinがeven→Boson、odd→Fermionという対応があるです。
たとえばphotonはBoson、electronはFermionです。
それぞれBose-Einstein統計、Fermi-Dirac統計という規則に従うです。
平たく言うとBosonは同じenergy lebelに粒子がいくらでも存在できるのに対して
Fermionは０個か１個しか存在できないです。Pauliの排他律だじょ。
原子核の周りのelectronのorbitalに電子が２個しかないのを思い出してﾁｮﾀﾞｲ。
1sにspin1/2と-1/2で２個、2sにspin1/2と-1/2で２個…

２．ボーズ凝縮について
光なんかはある容積中に許容される粒子の最大数が温度で決まってしまい
温度が低くなるほどそれが少なくなります。
しかしある温度での最大数以上の光子を別の容積から持ってくるか、
最大数以上の光子がその容積中に存在しているもっと高い温度から容積を冷やす
ことは可能なはずなので、そうした時に、光が飽和して許容できない分がどうな
るのかという問題は知ってるだけは知ってますが。
水蒸気が水になるように変化するなんてイメージします。
電子なんかは２つまとめて位置を考えると、光と同じ性質が低温度で
存在するはずだという話は聞いたことがあります。

ボーズ凝縮は数年前の講義の統計力学、量子光学ではそれぞれ理論と実験について
のレポート問題になってました。
そこでレーザーで気体を冷やしても凝縮が起こるはずなのに全然起こらないという
海外の実験について数年前に聞きましたが、今では可能なんですか？

３．フェルミ粒子について
フェルミ粒子気体では同じ状態（同じスピンで同じ方向に同じエネルギーを持って動く）
の粒子は１つだけなので、同じ状態の粒子が幾つでも可能なボーズ
粒子である光のような最大数（数密度）が電子ではどう決まるのかが
疑問なんですが（電子数が多くなっても、化学ポテンシャルが増加する
ことによってつりあってくると思うなら）。普通に基礎を勉強すると。
そして、金属内の電子はフェルミ球を考えて考察するものですが。
空間座標の代わりに運動量を対応させたような１〜３次元のグラフに
電子に対応する点をうったり、等エネルギー面なり線を温度にあわせて
書いたりする。（固体物理学で苦労するのだ）

４．フェルミ凝縮やらについて
統計力学の本とかで見ると、フェルミ凝縮なんかは書いて無いです。
しかしフェルミ気体を幾つかの状態をまとめたような変数変換で準ボーズ気体
として見るとボーズ凝縮するそうです。（講義で話だけは聞いたし）
ボーズ凝縮は、温度から予想される個数を超えた分がエネルギー０の状態に
入り込みボーズ液体（超流動とか）になるっていうような感じなので
、それに従って電子の場合をイメージするとか。

「フェルミ凝縮」でネット検索すると、電子気体では同じスピンの衝突は起こらないと書いており、
それはパウリの排他律のことで、電子の衝突を凝縮と見ているようですが。
再びネットで「ボーズ凝縮」で調べたら、フェルミ粒子の凝縮は
ボーズ粒子の超流動に対して超伝導だと書いてありました。
超伝導では電子対が重要なので、それが準ボーズ粒子と考えられるのでしょう。

あと式を書かんとな。

オラオラ、凝縮する物質とか凝縮の意味については、

分子間力がないのに凝縮するだと。相転移と言えると。
水素、ヘリウム原子気体、電子気体、で見られると。
一原子理想気体で凝縮が起こったとき、凝縮部分＋飽和気体が熱力学的平衡になることが、
蒸気の飽和とは違うと？（水＋蒸気とは違うということだろうが）
しかし、光がボーズ凝縮すると思ってた私。

お前が言ってるのはあくまで(クーパーペアの)ボーズ凝縮やんけ。フェルミ凝縮とちゃう

>>9
>spinがeven→Boson、odd→Fermionという対応があるです。
整数-->Boson、半奇数-->Fermionだ

thanx

あれ？ペアの凝縮以外にフェルミ凝縮ってのもあるのか？

ペアの凝縮以外にも何も、そもそもフェルミ凝縮なんてない
ペアの凝縮はボーズ凝縮であってフェルミ粒子が凝縮しているのではない

>>15>>18
長年の謎が解けました。
（>>15の訂正はケアレスミスというか、スピンの２倍をスピンと見たような
やつだと理解してた）
ところで分子間力が無いのに凝縮するということからフェルミオンも凝縮
するというのは、誰かが考えるんですか？それが超伝導のことですか？
（どうせ自分で詳しく調べればいいんだがな）

あと、凝縮した粒子は水のように体積がいらないとさ。

dqnの大鳥居つばめは逝ってよし。

結局なーーーーーんも理解してないじゃねーか。
お前はをっさんとｹｺｰﾝでもしてろ。（　´,_ゝ`）ﾌﾟｯ

ん？話をつなげようとしただけじゃないか。

>>21
ヒッキーﾊｯｹｿ

大鳥居つばめ逝ってよし