خواص برخوردی یک گاز فرمی قطبیده با برهم کنش تشدیدی

در سال های اخیر، پیشرفت های زیادی در زمینه گازهای فرمیونی فراسرد مشاهده شده است. شاید جالب ترین آن ها توانایی کنترل قدرت و علامت برهم کنش های بین ذرات از طریق تشدیدهای فشباخ باشد. مهم ترین پیشرفت مربوط به مطالعه عبور از حالت ابرشارگی باردن-کوپر-شریفر به حالت مولکول های چگالش بوز-اینشتین (عبور bcs-bec)، در مخلوط-هایی از دو حالت فوق ریز از اتم مشابه، نزدیک تشدید فشباخ می شود. قابلیت تنظیم برهم کنش در این دستگاه ها، ما را مجاز به تحقیق در مورد اثر ناترازمندی مولفه های فرمیونی در عبور bcs-bec کرده است. از دیدگاه نظری، با توجه به این که در حضور ناترازمندی روش های بس ذره ای دارای ارزش بیشتری می شوند، چگالی عبور bcs-bec در مقایسه با حالت ترازمندی دستخوش تغییر می شود. بنابراین، دستگاه های فرمی با جمعیت های اسپینی ناترازمند یا به عبارت دیگر گازهای فرمی قطبیده اسپینی، مورد توجه ویژه ای قرار گرفته اند. در طرف bec عبور، همه نمونه های اقلیت فرمیون ها جفت می شوند و به این ترتیب گازی از فرمیون های اسپین باقی می ماند. بنابراین در ناحیه bec ، یک گاز فرمی دو-مولفه ای قطبیده اسپینی مانند یک مخلوط بوز-فرمی متشکل از فرمیون های جفت شده (مولکول های دایمر) و فرمیون های اضافی جفت نشده (اتم) رفتار می-کند. در این ناحیه با توجه به ساختار نموداری می توان مقادیر درست طول های پراکندگی که مربوط به برهم کنش دایمر-دایمر ( ) و برهم کنش دایمر-اتم ( ) می شود را به دست آورد. در این رساله با محاسبه چسبندگی برشی گاز فرمی اتمی سرد در حد دماهای پایین سعی می کنیم به درک بهتری از خواص ترابرد این دستگاه دست یابیم. چسبندگی برشی گاز فرمی با استفاده معادله بولتزمن، توسط بسیاری از محققان محاسبه شده است. معادله بولتزمن با فرض این که بین انرژی و تکانه شبه ذرات رابطه معینی برقرار است، به کار می رود. وقتی توابع طیفی پهن می شوند، شبه ذرات خوش تعریف نیستند و لذا بررسی اثر این پهن شدگی روی خواص ترابرد گاز با اهمیت می شود. در این مورد مطلوب است که یک معادله جنبشی که تمام اثرات جفت-شدگی قوی را در بر داشته باشد به دست آوریم، ولی به واسطه فقدان یک پارامتر کوچک در حد جفت شدگی قوی تعهدی برای حصول نتایج درست وجود ندارد. رهیافت دیگری که کمتر مورد توجه واقع شده، محاسبه میکروسکوپی چسبندگی برشی با استفاده از روابط کوبو که تابع پاسخ دینامیکی را به پارامترهای ترابرد مربوط می سازد، می باشد. در این رساله با استفاده از فرمول کوبو، ضریب چسبندگی برشی گاز فرمی قطبیده اسپینی را در دمای پایین و در حد bec محاسبه می کنیم. در محاسبه زمان واهلش چسبندگی ، برهم کنش های دایمر-دایمر و دایمر-اتم به حساب آورده می شوند. برای انجام این کار، با استفاده از روش بس ذره ای خود انرژی دستگاه را در تقریب نردبانی به دست می آوریم. نشان خواهیم داد که در حد دماهای پایین، وابستگی دمایی آهنگ های واهلش به واسطه برهم کنش دایمر-اتم ( ) و دایمر-دایمر ( ) به ترتیب متناسب با و هستند. همچنین برای قطبش های خیلی کوچک که در آن تعداد اتم ها در مقایسه با مولکول های دایمر خیلی کوچک است، وابستگی دمایی چسبندگی برشی متناسب با است.