بررسی چگالش فوتونی از منظر نظریه ی bcs

زی چنگ در یک رشته از پژوهش های اخیر خود به بررسی چگالش فوتونی در جسم سیاه ناخطی کر پرداخته است. نتایج این پژوهش ها که ما آن را نظریه ی چنگ می نامیم نه تنها برای پژوهش گران فوتونیک بلکه برای پژوهش گران در زمینه های چگالش بوز - اینشتین، ابررسانایی و ابرشارگی هم می تواند جالب باشد. او در چارچوب نظریه ی میدان کوانتومی و با توجه به نظریه bcs (باردین- کوپر- شریفر) ابررسانایی نشان داده است که دستگاه فوتونی درون جسم سیاهی که از بلور ناخطی کر پر شده است در یک حالت چگالیده می باشد. در این حالت، زوج فوتون های برهنه ی دارای بردارهای موج مخالف و چرخش های مخالف با هم به صورت جفتی پیوند برقرار می کنند و فوتون های برهنه ی جفت نشده به حالت جدیدی از شبه ذره به نام نان پلاریتون تبدیل می شوند. از جمله پیامدهای این تغییر حالت، چلانده شدن تابش گرمایی و شکست تقارن فازی ای می باشد که تابع توزیع شبه احتمالی q معرف آن است. چلاندگی بیانگر کاهش آثار افت و خیزهای کوانتومی و شکست تقارن فازی بیانگر مشخص تر شدن نظم یافتگی و افزایش آن می باشد. ما در این پایان نامه، با توجه به جایگاه و اهمیت بنیادی و کاربردی نظریه چنگ، ضمن اثبات و تجزیه و تحلیل روابط و معادله های این نظریه، به بررسی و نقد نظریه ی چگالش فوتونی پرداخته ایم. همچنین از منظر نظریه bcs ابررسانایی چگالش در یک دستگاه بوزونی را بررسی کرده و به مقایسه چگالش در یک دستگاه فرمیونی با چگالش در یک دستگاه بوزونی پرداخته ایم. از تفاوت های مهم بدست آمده وجود گاف انرژی در طیف برانگیختگی های بنیادی دستگاه فرمیونی چگالیده و عدم وجود چنین گافی در طیف دستگاه بوزونی چگالیده (نان پلاریتون ها) است. همچنین ما نتیجه گرفته ایم که با افزایش دما پارامتر نظم در هر دو دستگاه به صورت همواری کاهش یافته و در دمای گذار به صفر می روند.