費米液體是由遵從費米－狄拉克統計的粒子組成的液體，如液體 He及金屬中的電子體系。
基本介紹
- 中文名：費米液體
- 外文名：Fermi Liquid
由遵從費米－狄拉克統計的粒子組成的液體，如液體 He及金屬中的電子體系。費米液體是一個強相互作用的多粒子體系。在溫度遠低於費米溫度時,正常的(沒有發生相變的) 費米液體的性狀可以用Л.Д.朗道在1956年提出的費米液體理論很好地描述，即在液體中粒子加上與其相互作用並一同運動的近鄰粒子“禁止雲”組成準粒子（見固體中的元激發），液體可以看成這些近自由的準粒子的集合，準粒子之間的相互作用可以用一些分子場來描述，有關的參量叫做朗道參量，可由實驗確定。溫度下降時，準粒子的平均自由程加長。這一理論與實驗結果符合得很好。此外，實在體系還可能有一些不與未擾動體系相對應的元激發，這類激發來自準粒子之間的集體相互作用，即在準粒子之間沒有碰撞時，仍有靠分子場作用傳播的疏密波──第零聲的存在。它對應於無阻尼的費米面周期性畸變。第零聲已於1963年為實驗所證實。
BCS 理論證明: 當費米面附近兩個準粒子之間有弱的吸引作用時，溫度降低到某一臨界溫度以下，粒子會產生配對現象，其最低的激發態與基態之間相隔一有限能量（見超導微觀理論）。如某些金屬及合金會過渡到超導相，其中自旋相反、動量相等方向相反的電子兩兩配對，對的總自旋S=0，相對角動量L=0,稱為S波對。在液態He中，準粒子可以配成S=1,L=1的P波對,實驗上已發現He液體的三個超流相，都可根據P波對來解釋。
此外，還有其他遵從費米－狄拉克統計的量子液體，其中某些可望是超流的。中子星內的中子和質子都構成費米－狄拉克體系，其費米溫度大大高於星體的真實溫度。將He稀釋於液態He中時,也自成一費米－狄拉克體系，可以預期它有配對所導致的超流相，
