Об особенностях бозе-эйнштейновской конденсации квазичастиц

Abstract

Предпринята попытка установить различие процессов бозе-эйнштейновской конденсации частиц и квазичастиц. Получено уравнение для числа частиц в бозе-конденсате в зависимости от полного числа частиц в системе. Это уравнение записано также для случая квазичастиц с учетом их рождения внешней накачкой и наличия в системе равновесных тепловых возбуждений. Из анализа обоих уравнений найдены химический потенциал накачанных квазичастиц и их число в конденсате в зависимости от интенсивности накачки. Найдено условие, при котором процесс бозе-кондесации низкоэнергетических квазичастичных возбуждений начинается и происходит при любых, в том числе достаточно высоких, температурах.

Зроблено спробу встановити різницю між процесами бозе-ейнштейнівської конденсації частинок і квазічастинок. Отримано рівняння для числа частинок у бозе-конденсаті в залежності від загальної кількості частинок у системі. Це рівняння записано для випадку квазічастинок з урахуванням їх народження зовнішньою накачкою та присутності у системі рівноважних теплових збуджень. З аналізу обох рівнянь знайдено хімічний потенціал накачаних квазічастинок і їх кількість в конденсаті в залежност і від інтенсивності накачки. Знайдено умову, при якій процес бозе-конденсації низькоенергетичних квазічастинкових збуджень починається і відбувається при будь-яких, у тому числі достатньо високих, температурах.

An attempt is made to consider the difference between the processes of the Bose–Einstein condensation of particles and quasi-particles. An equation for particles a number of the Bose-condensate as a function of the total number of particles in the system is obtained. This equation is also written for the case of quasi-particles with taking into account their creation by pumping and the existence of equilibrium thermal excitations in the system. From the analysis of both these equations the chemical potential of pumped quasi-particles and their number in the condesate a function of pumping intensity are found. It is shown that for low energy quasi-particle excitations the process of Bose-condensation begins and proceeds at arbitrary temperatures high enough included.