¿La materia degenerada de electrones o neutrones sufre una transición de fase? ¿Hay alguna cantidad termodinámica que sea discontinua?
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De neutrones degenerados, la materia puede someterse a una fase de transición a un estado superfluido. El proceso está pensado para ser análoga a la de Cooper-el emparejamiento, pero el acoplamiento de la interacción debido al largo alcance de la fuerza nuclear es del orden de 1 MeV, por lo que puede ocurrir a temperaturas por debajo de unos $10^{9}$ K en estrella de neutrones interiores. Los neutrones (fermiones) formulario de bosonic pares en forma análoga a un he-3 superfluido. Los neutrones en el interior profundo (que dominan el interior de 100:1) se puede formar un superfluido; los protones pueden formar un superconductor superfluido. Los neutrones en el interior de la corteza también puede formar un superfluido que ha sido implicado en pulsar fallos.
Superfluidity inmediatamente los cambios de la viscosidad y la capacidad de calor de los degenerados neutrones, ya que sólo es neutrones en la parte superior de la "Fermi mar" que par. Luego, estos pares tienen que ser roto de nuevo para extraer el calor se mantiene. Irónicamente, el cambio de fase, que ocurrirá a lo largo de un período de años en una estrella de neutrones, debido a la densidad radial y las variaciones de temperatura, provoca un período de enfriamiento rápido debido a que los neutrinos producidos por la formación y rotura térmica de neutrones pares. Esto ha sido observado (o reclamados, ver papeles por Heinke & Ho De 2010; Shternin et al. 2011).
En la corteza de una estrella de neutrones que hay un cambio de fase asociado con ser energéticamente viable para neutrones degenerados a gotear fuera de ricos en neutrones de los núcleos de unirse a los degenerados de electrones líquido. Este cambio de fase, a las densidades de alrededor de $4\times 10^{14}$ kg/m$^3$, cambia significativamente el índice adiabático del gas a través de captura de electrones.
En aún mayores densidades ($>10^{16}$ kg/m$^3$), se considera que existen una serie de cambios de fase, en conjunto, se denominan nuclear pasta de fase. Aquí es donde el resto de los núcleos de neutrones y el líquido se arreglan en una extraña variedad de planos (lasaña) o tubos (espagueti) con el fin de minimizar la densidad de energía total del material. Yo no soy consciente de que cualquiera de los grandes de la termodinámica discontinuidades asociadas con este. Finalmente la pasta pierde su estructura para formar un fluido de los degenerados de los nucleones (dominado por los neutrones), además de los electrones degenerados.
Los neutrones cerca del núcleo de un neutrón puede hacer un cambio de fase de un estado líquido en una estructura que es más como un sólido, con un muy duro ecuación de estado. Los detalles son atados en medio de incertidumbres en muchos cuerpos fuertes interacciones nucleares y si los neutrones comenzará a decaer en hyperons pesado o de hadrones.
En enana blanca de electrones degenerados material no es una fase muy importante de cambio asociados con la cristalización de la no-degenerada de los iones. Esto aumenta la capacidad de calor, libera el calor latente de cristalización y prolonga la enana blanca de refrigeración. Este proceso de cristalización es generalmente aceptado hecho y es necesario para que coincida con la enana blanca luminosidades en grupos de edad conocida y la función de luminosidad de las inmediaciones de las enanas blancas. También se ha detectado por parte de la astrosismología, porque el cambio de fase se produce en mayores densidades en la enana blanca núcleo y se extiende hacia el exterior como la enana blanca se enfría y provoca una discontinuidad en el interior de la velocidad del sonido (por ejemplo, Winget et al. 1997; Metcalfe et al. 2005). Sin embargo, hasta donde yo sé, los electrones no se someten a ningún cambio de fase. Son, obviamente, demasiado caliente para formar los pares de Cooper responsable de super conductividad de materiales de laboratorio.
Jane Sales
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Al menos en el contexto de fermiones atómicos ultrafríos, la respuesta es no. La creación de un gas fermi degenerado es, a diferencia de un BEC, no una transición de fase.
Una advertencia importante: si hay una fuerza atractiva entre los fermiones, se puede obtener una transición de fase similar a BCS a la condensación de fermiones pareados. Este es, por supuesto, el caso de los electrones en los metales, así como el líquido fermiónico He-3.
