【摘要】：采用Thomas-Fermi的半經(jīng)典近似,研究了廣義不確定性原理下廣義外勢中n維理想費(fèi)米氣體的熱力學(xué)性質(zhì).解析計(jì)算出平均粒子數(shù)、內(nèi)能和熱容等熱力學(xué)量,給出了低溫條件下上述熱力學(xué)量及化學(xué)勢、費(fèi)米能和基態(tài)能的解析表達(dá)式以及考慮廣義不確定性原理的修正項(xiàng);在低溫條件下,數(shù)值分析了外勢與廣義不確定性原理對銅電子氣體及電子密度更高的電子系統(tǒng)熱力學(xué)性質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn):1)考慮廣義不確定性原理時(shí),外勢對電子系統(tǒng)的影響很大,使廣義不確定性原理的修正項(xiàng)增加了6~11個(gè)數(shù)量級.2)粒子數(shù)密度越大、粒子質(zhì)量越小,廣義不確定性原理的影響越大.3)廣義不確定性原理導(dǎo)致內(nèi)能隨溫度的增加先增大,當(dāng)溫度升到某一數(shù)值時(shí)(對三維諧振勢中的銅電子氣體,T/T_(F0)~0.22)時(shí),增值為0,溫度再增加內(nèi)能減少;熱容隨溫度的增加減少;化學(xué)勢、費(fèi)米能和基態(tài)能隨溫度的升高而增大.
[Abstract]:By using Thomas-Fermi 's semiclassical approximation, the thermodynamic properties of n-dimensional ideal Fermi gas in generalized external potential under generalized uncertainty principle are studied. The thermodynamic quantities such as average particle number, internal energy and heat capacity are calculated analytically. The analytical expressions of the thermodynamic quantities and chemical potential, Fermi energy and ground state energy at low temperature are given, as well as the correction terms considering the generalized uncertainty principle. At low temperature, the effects of external potential and generalized uncertainty principle on thermodynamic properties of copper electron gas and electron system with higher electron density are numerically analyzed. It is found that: 1) when the generalized uncertainty principle is considered, The external potential has a great influence on the electronic system, which increases the correction term of the generalized uncertainty principle by 6 ~ 11 orders of magnitude.) the larger the particle number density, the smaller the particle mass. The effect of generalized uncertainty principle is greater. 3) the generalized uncertainty principle causes the internal energy to increase with the increase of temperature, when the temperature rises to a certain value (for copper electron gas in 3D resonance potential, T / T _ (F _ 0) ~ 0.22), The increment is 0, and the internal energy decreases with the increase of temperature. The heat capacity decreases with the increase of temperature, and the chemical potential, Fermi energy and ground state energy increase with the increase of temperature.
【作者單位】： 寧夏大學(xué)物理與電子電氣工程學(xué)院;寧夏沙漠信息智能感知重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61167002) 寧夏自然科學(xué)基金(NZ14055)
【分類號】：O414.1

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本文編號：2388086