Condensação Bose-Einstein em sistemas de átomos de 4He

Abstract

Resumo: Neste trabalho estudamos a condensação Bose-Einstein em sistemas formados por átomos de 4He. Para tanto, introduzimos uma nova função de onda sombra que permite o cálculo da fração de condensado do sistema a T = 0 K diretamente das configurações geradas no cálculo da energia variacional. A função proposta é construída através da integração sobre um conjunto de variáveis auxiliares que interagem com todos os átomos do sistema. Esta função é translacionalmente invariante mesmo na fase sólida e satisfaz a estatística de Bose-Einstein. Utilizando essa nova função de onda concluímos que aproximadamente 4% dos átomos estão no estado de menor energia e o sistema apresenta ordem de longo alcance fora da diagonal. Resultados de energia variacional e função de distribuição radial de pares também são apresentados. As integrais de configuração espaciais foram realizadas utilizando o método de Monte Carlo

Abstract: We study the Bose-Einstein condensation in systems formed by 4He atoms. To this end, we introduce a new shadow wave function that enables the calculation of the condensate fraction of the system at T = 0 K directly from the configurations generated in the calculation of the variational energy. The proposed function is constructed by an integration over a set of auxiliary variables that interact with all the atoms of the system. This function is translationally invariant even in the solid phase and satisfies the Bose- Einstein statistics. Using this new wave function we conclude that approximately 4% of the atoms are in the lowest energy state and the system displays off-diagonal long ranged order. Results from variational energy and pair distribution function are also presented. The configuration integrations were performed using the Monte Carlo method