페르미온 응축

페르미온 응축(영어: Fermionic condensate) 또는 페르미-디랙 응축(영어: Fermi–Dirac condensate)은 저온에서 페르미온 입자에 의해 형성된 초유체 상이다. 이는 유사한 조건에서 보손 원자에 의해 형성된 초유체상인 보스-아인슈타인 응축과 밀접한 관련이 있다. 초전도체에서 전자의 상태를 기술한 것이 최초의 알려진 페르미온 응축이다. 페르미온 원자에 최근 연구를 포함한 물리학은 유사한 예를 보여준다.

배경

초유체

페르미온 응축은 보스-아인슈타인 응축보다 낮은 온도에서 얻어진다. 페르미온성 응축물은 일종의 초유체이다. 이름에서 알 수 있듯이 초유체는 일정한 모양이 없고 가해진 힘에 반응하여 흐르는 능력과 같이 일반 액체 및 기체와 유사하다. 그러나 초유체는 일반 물질에는 나타나지 않는 몇 가지 특성을 가지고 있다. 예를 들어, 에너지 소실 없이 높은 속도로 흐를 수 있다. 점성이 0이다. 더 낮은 속도에서 에너지는 양자 소용돌이의 형성에 의해 소산되며, 이는 초유체가 분해되는 매체의 "구멍" 역할을 한다.

페르미온성 초유체

파울리 배타 원리가 페르미온이 동일한 양자 상태를 차지하는 것을 금지하기 때문에 보손 초유체보다 페르미온 초유체를 생성하는 것이 훨씬 더 어렵다. 존 바딘, 리언 쿠퍼, 존 로버트 슈리퍼에 의해 발견된 BCS 전이에 의해 초전도를 설명할 수 있었다. 이 저자들은 특정 온도 아래에서 전자(페르미온)가 쌍을 이루어 쿠퍼쌍으로 알려진 결합 쌍을 형성할 수 있음을 보였다.

같이 보기

• 보스 기체
• 페르미 기체