Nona Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Condensação de Bose-Einstein em superfície esférica

Não agendado

20m

Mestrado

Palestrante

Sr. Sálvio Jacob Bereta (IFSC-USP)

Descrição

Um condensado de Bose-Einstein (BEC) consiste na ocupação macroscópica de partículas no estado fundamental, ou seja, no estado de mais baixa energia. O BEC foi inicialmente previsto por Einstein em 1925, utilizando um método estatístico introduzido por Satyendra Nath Bose. Segundo o artigo publicado por Einstein, quando um gás de bósons for resfriado abaixo de certa temperatura crítica, uma fração das partículas irá para o estado fundamental e formará um novo estado da matéria, diferente daqueles que já conhecemos (sólido, líquido e gasoso).(1)Neste pôster iremos discutir a formação do Condensado de Bose-Einstein (sigla em inglês: BEC) de gases atômicos confinados por armadilhas de diferentes formatos geométricos, caixa esférica e casca esférica.Para isso resolvemos a equação de Schrödinger para cada potencial com utilização de condição de contorno apropriada.Com base na solução de autovalores calculamos a densidade de estados de cada geometria. Trata-se de um conceito imprescindível para análise da formação do BEC, cujo valor foi comparado àquele esperado pela aproximação semi-clássica.Obtivemos que, para valores grandes de momento (alta energia dos átomos), a densidade de estado quântica tende ao valor da aproximação semi-clássica. Por outro lado, para o regime de baixas energias, que contempla os átomos do BEC, os resultados divergem do limite semi-clássico. Justificamos cada limite com a comparação das escalas de dimensão típicas do potencial com o comprimento de onda das partículas confinadas. Utilizamos dados experimentais para estimar uma temperatura de condensação, conhecida como temperatura crítica, para o caso particular do potencial de caixa e casca esféricas.(2)

Referências

1 KETTERLE, W. When atoms behaves as waves:Bose-Einstein condensation and the atom laser. ChemPhysChem, v. 3, p.736-756, 2002.
2 BERETA, S. J.; MADEIRA,L.; CARACANHAS, M. A.; BAGNATO, V. S. Bose-Einstein condensation in spherically symmetric traps.2019. Disponivel em:https://arxiv.org/abs/1903.07995. Acesso em: 27.06.2019.