費米凝聚（Fermionic condensate）：類似於玻色-愛因斯坦凝聚態，由大量費米子占據同一量子態形成。由於泡利不相容原理，不同的費米子不能占據同一量子態，因此費米子不能像玻色子那樣直接形成玻色-愛因斯坦凝聚態。不過科學家把兩個費米子結合在一起成為具有玻色子性質的“費米子對”即庫柏對，這樣使費米子對冷凝，成為費米凝聚。
基本介紹
- 中文名：費米凝聚
- 外文名：Fermionic condensate
簡介,玻色–愛因斯坦凝聚,泡利不相容原理,參見,
簡介
費米凝聚（Fermionic condensate）：類似於玻色-愛因斯坦凝聚態，由大量費米子占據同一量子態形成。由於泡利不相容原理，不同的費米子不能占據同一量子態，因此費米子不能像玻色子那樣直接形成玻色-愛因斯坦凝聚態。不過科學家把兩個費米子結合在一起成為具有玻色子性質的“費米子對”即庫柏對，這樣使費米子對冷凝，成為費米凝聚。
玻色–愛因斯坦凝聚
玻色–愛因斯坦凝聚（Bose–Einstein condensate）是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現出的一種氣態的、超流性的物質狀態（物態）。1995年，麻省理工學院的沃夫岡·凱特利與科羅拉多大學鮑爾德分校的埃里克·康奈爾和卡爾·威曼使用氣態的銣原子在170 nK（1.7×10-7K）的低溫下首次獲得了玻色-愛因斯坦凝聚。在這種狀態下，幾乎全部原子都聚集到能量最低的量子態，形成一個巨觀的量子狀態。
泡利不相容原理
在量子力學裡，泡利不相容原理（Pauli exclusion principle）表明，兩個全同的費米子不能處於相同的量子態。這原理是由沃爾夫岡·泡利於1925年通過分析實驗結果得到的結論。例如，由於電子是費米子，在一個原子里，每個電子都擁有獨特的一組量子數{\displaystyle n,\ell ,m_{\ell },m_{s}}，兩個電子各自擁有的一組量子數不能完全相同，假若它們的主量子數{\displaystyle n}，角量子數{\displaystyle \ell }，磁量子數{\displaystyle m_{\ell }}分別相同，則自旋磁量子數{\displaystyle m_{s}}必定不同，它們必定擁有相反的自旋磁量子數。換句話說，處於同一原子軌域的兩個電子必定擁有相反的自旋方向。泡利不相容原理簡稱為泡利原理或不相容原理。
全同粒子是不可區分的粒子，按照自旋分為費米子、玻色子兩種。費米子的自旋為半整數，它的波函式對於粒子交換具有反對稱性，因此它遵守泡利不相容原理，必須用費米–狄拉克統計來描述它的統計行為。費米子包括像夸克、電子、中微子等等基本粒子。
玻色子的自旋為整數，它的波函式對於粒子交換具有對稱性，因此它不遵守泡利不相容原理，它的統計行為只符合玻色-愛因斯坦統計。任意數量的全同玻色子都可以處於同樣量子態。例如，雷射產生的光子、玻色-愛因斯坦凝聚等等。
