극저온에서의 페르미 원자 개스들의 응축

국문 초록 (Abstract)

20세기 말에 보스-아인시티인 응축 실험이 성공한 이래로 K-40나 Li-6 원자 등의 페르미온 입자들을 응축시키기 위한 노력이 계속되어 왔으며 21세기에 들어 성공하고 있다. 이 실험의 핵심은 페시바흐 공명을 이용하여 원자들의 산란길이를 조절하고, 이를 이용하여 원자가 약하게 결합된 BCS 상태로부터 강하게 결합된 BEC 상태로 전환시키는 것이다. 따라서 이 연구의 보스 원자들이 상호작용의 크기가 변할 때 즉, 산란길이가 변할 때의 양자현상을 이해하는 것으로부터 시작한다. 수치적 방법론을 이용한 연구를 통하여, 응축률은 상호작용에 의한 내부에너지를 지수적으로 포함하며, 다시 그 내부에너지는 산란길이의 함수로 주어지는데 그 증가가 비선형적임을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Since the realization of Bose-Einstein condensation at the late of 20th century, a new experiment to achieve fermion condensation such as using K-40 and Li-6 atom gases has been successfully tried at the beginning of the 21st century. The key point of the experiment is to control the magnitude of the scattering length using the Feshbach resonance method. Using this method the crossover from BCS, the weak coupling model, to BEC, the strong coupling model, has been observed. Therefore, the scattering length dependence of the condensation is the starting point of these condensation research. We applied a numerical method to find the quantum depletion of the confined and interacting Bose gas as a function of the scattering length. It is a exponential form containing interaction energy. Then, we showed that the interaction energy is not a linear function of the scattering length. It's increasing has rather a logarithmic-like form.