تاثير قطبش اسپيني بر انرژي، فشار و مدول حجمي گاز الكتروني

Effect of Spin Polarization on Energy, Pressure, and Bulk modulus in Electron gas

گاز الكتروني يكي از سيستم هاي بس ذره اي جذاب، در فيزيك است. الكترونهاي آزاد داخل فلزات يك نمونه عيني براي اين سيستم مي باشند. در اين مقاله با استفاده از روش كوانتش دوم برخي از جنبه هاي گاز الكتروني نظير انرژي بر واحد ذره، فشار و ضريب تراكم ناپذيري بر حسب تابعي از پارامتر فاصله r_s) ( مورد بررسي قرار گرفته است. براي نيل به اين هدف ابتدا سيستم غير قطبيده را در نظر گرفته شده است كه در آن تعداد الكترونهاي با اسپين بالا و پايين با هم برابرند سپس اين فرمولبندي براي حالت قطبيده اسپيني با ضريب قطبش هاي مختلف توسعه داده شده است و انرژي، فشار و مدول حجمي گاز الكتروني در اين شرايط محاسبه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد با افزايش قطبيدگي، سيستم ناپايدارتر مي شود.

Electron gas is one of the most interesting many particle systems in the physics. Conduction electrons in metals are one of these types of systems. In this study, some aspects of electron gas such as energy per particle, pressure and incompressibility in terms of distance parameter(r_s) of system are investigated with the second quantization and cluster expansion methods. For simplicity we start with the un-polarized case which the number of spin up and down electrons are the same. After that we turn to the spin polarized system and finally we deliberation results. Our results show more polarization lead to more instability