Oscillations Quantiques du Moment Cinétique Orbital Total d'un Gaz Fermionique Ultra-froid dans un Piège Harmonique Anisotrope Tournant
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Date
2023-06-20
Authors
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Publisher
UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF - M’SILA
Abstract
Nous présentons dans ce mémoire une étude théorique des oscillations quantiques du moment cinétique orbital total d’un gaz de fermions confiné par un potentiel harmonique tournant. Ce potentiel peut être isotrope ou anisotrope. Le système étudié est en plus supposé bidimensionnel. Le phénomène des oscillations quantiques des grandeurs physiques est très bien connu chez les physiciens du solide sous le nom "oscillations de de Haas - van Alphen". A cause de l’analogie entre le système d’électrons en présence d’un champ magnétique et le système de fermions neutres mis en rotation, ce dernier système serait alors un siège potentiel de tels oscillations quantiques en fonction de la vitesse de rotation ou en fonction du nombre de particules avec l’influence de l’intensité de l’anisotropie du piège harmonique. C’est le cas en particulier des oscillations quantique du moment cinétique orbital total du système évalué dans le repère tournant.
Les expressions obtenues pour le moment cinétique orbital total sont divisibles en deux parties classique et quantique dont leur différence n’est pas toujours nulle dans le repère tournant comme serait le cas d’un corps rigide. Les oscillations quantiques résulteront ainsi de la déviation du comportement quantique du gaz dégénéré de son contre part classique. L'amortissement de ces oscillations indique alors le comportement classique du gaz, alors que les oscillations prononcées sont les signes de l’entrée du système dans le régime quantique. Pour que ces oscillations quantique soient fortes, on doit minimiser la taille du système, utiliser des faibles vitesses de rotation et une faible anisotropie du potentiel confinant.
Description
Keywords
Oscillations quantiques, moment cinétique orbital, gaz de Fermi, rotation rapide, piège harmonique, matrice densité de Bloch.