Thermodynamics of a dilute Bose gas with condensate

Sergio Rica

doi:10.1016/j.crhy.2004.01.008

Bose–Einstein condensates: recent advances in collective effects/Avancées récentes sur les effets collectifs dans les condensats de Bose–Einstein

Thermodynamics of a dilute Bose gas with condensate
[Thermodynamique d'un gaz de Bose dilué en présence d'un condensat]

Présenté par : Guy Laval

Sergio Rica ^1,²

¹ Departamento de Fı́sica, Facultad de Ciencias Fı́sicas y Matemáticas, Universidad de Chile, Blanco Encalada 2008, Santiago, Chile
² Laboratoire de physique statistique, l'École normale supérieure, 24, rue Lhomond, 75231 Paris cedex 05, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 5 (2004) no. 1, pp. 49-54.

Résumé
Abstract

La fonction de partition d'un gaz de Bose dilué avec des interactions répulsives à nombre de particules fixé en présence d'un condensat est calculée au premier ordre du paramètre d'interactions. Une condition d'équilibre apparaı̂t pour la fraction de particules condensées et pour le potentiel chimique des particules. On montre que pour un gaz dilué la transition de Bose–Einstein n'est pas de second ordre. De plus, les quantités thermodynamiques qui apparaı̂ssent dans cette approche sont différentes de celles présentes dans la littérature sur le sujet du fait d'une dépendance non triviale du potentiel chimique avec le spectre des quasiparticules.

The partition function of a dilute Bose gas with repulsive interaction, fixed number of particles and in the presence of a condensate is computed up to first order in the interactions. An equilibrium condition appears for the fraction of particles in the condensate and the chemical potential of the particles. We show that for a dilute gas the Bose–Einstein transition is not of second order. Moreover, the thermodynamical quantities obtained may look different from those in the literature, because the chemical potential enters in a nontrivial way in the quasi particle spectrum.

Publié le : 2004-01-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2004.01.008

Keywords: Bose–Einstein condensation, Bogoliubov theory, Superfluidity, Thermodynamics
Mot clés : Condensation de Bose–Einstein, Theorie de Bogoliubov, Superfluidité, Thermodynamique

Affiliations des auteurs :

Sergio Rica ^{1, 2}

@article{CRPHYS_2004__5_1_49_0,
     author = {Sergio Rica},
     title = {Thermodynamics of a dilute {Bose} gas with condensate},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {49--54},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {5},
     number = {1},
     year = {2004},
     doi = {10.1016/j.crhy.2004.01.008},
     language = {en},
}

TY  - JOUR
AU  - Sergio Rica
TI  - Thermodynamics of a dilute Bose gas with condensate
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2004
SP  - 49
EP  - 54
VL  - 5
IS  - 1
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2004.01.008
LA  - en
ID  - CRPHYS_2004__5_1_49_0
ER  -

%0 Journal Article
%A Sergio Rica
%T Thermodynamics of a dilute Bose gas with condensate
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2004
%P 49-54
%V 5
%N 1
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2004.01.008
%G en
%F CRPHYS_2004__5_1_49_0

Sergio Rica. Thermodynamics of a dilute Bose gas with condensate. Comptes Rendus. Physique, Volume 5 (2004) no. 1, pp. 49-54. doi : 10.1016/j.crhy.2004.01.008. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2004.01.008/

Bibliographie
Cité par

[1] L.D. Landau J. Phys. USSR, 5 (1941), p. 71

[2] N.N. Bogoliubov J. Phys., 11 (1947), p. 23

[3] T.D. Lee; K. Huang; C.N. Yang Phys. Rev., 106 (1957), p. 1135

[4] K. Huang; C.N. Yang Phys. Rev., 105 (1957), p. 767

[5] K. Huang; C.N. Yang; J.M. Luttinger Phys. Rev., 105 (1957), p. 776

[6] T.D. Lee; C.N. Yang Phys. Rev., 112 (1958), p. 1419

[7] K. Huang Statistical Mechanics, Wiley, New York, 1963 (§13.5)

[8] Y. Pomeau; S. Rica J. Phys. A, 51 (2000), p. 20

[9] Y. Pomeau Remarks on the interaction between normal fluid/condensate interaction, C. R. Physique, Volume 5 (2004)

Cité par Sources :

Commentaires - Politique

Ces articles pourraient vous intéresser

Normal fluid/condensate interaction

Yves Pomeau

C. R. Phys (2004)

Superfluidity of the 1D Bose gas

Iacopo Carusotto; Yvan Castin

C. R. Phys (2004)

Kinetic models for superfluids: a review of mathematical results

Laure Saint-Raymond

C. R. Phys (2004)