П. О. Казинский «Как я провел лето»

Докладчик: П. Казинский

Тема: Как я провел лето.

Аннотация:

Будет рассмотрен формализм для описания электромагнитных свойств разреженного газа нейтронов. Для этого поляризационный оператор фотона в присутствии газа нейтронов или одного нейтрона, полученный в работе [1], подставляется в эффективные уравнения Максвелла и исследуются их решения в случае, когда неоднородностью нейтронного газа в пространстве можно пренебречь. Фактически, рассматривается аналог электронной бесстолкновительной плазмы, но из нейтронов. Исследованы статический и динамический решения уравнений Максвелла для газа нейтронов, подчиняющегося распределению Максвелла-Больцмана или Ферми-Дирака. Найдены явные выражения для диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости. Описан аналог фриделевских осцилляций для вырожденного газа нейтронов. Показано, что ферромагнитная неустойчивость газа нейтронов, обсуждавшаяся в [1], появляется только в термодинамически неравновесном состоянии. Оказывается, что закон дисперсии продольных и поперечных плазмон-поляритонов имеет бесконечное число ветвей, т.е. имеется бесконечный дискретный спектр этих состояний при фиксированном импульсе. Найдены параметры нейтронного газа, когда плазмон-поляритоны являются узкими резонансами или даже обладают бесконечным временем жизни в рамках рассмотренных приближений. Описаны свойства плазмон-поляритонов на гауссовом волновом пакете одного электрона. Найдены параметры волнового пакета электрона, легко реализуемые в эксперименте, при которых на одном электроне существуют продольные плазмон-поляритоны с бесконечным временем жизни.

План:

1. Мотивация и основные результаты.
2. Поляризационный оператор фотона в присутствии газа нейтронов. Основные приближения.
3. Распределение Максвелла-Больцмана (гауссова одночастичная матрица плотности).
4. Распределение Ферми-Дирака.
5. Плазмон-поляритоны на гауссовом волновом пакете одного электрона.
6. Что дальше.

Литература:

1. P. O. Kazinski, A. A. Sokolov, Coherent elastic scattering of low energy photons by neutrons, arXiv:2510.21645.
2. P. O. Kazinski, A. M. Trushchuk, Plasmon-polaritons in a rarefied nonrelativistic neutron gas, arXiv:2608.22177.
3. D. B. Melrose, Quantum plasmadynamics: Unmagnetized plasmas, Lect. Notes Phys. 735 (Springer, New York, 2008).
4. S. Gandolfi, A. Gezerlis, J. Carlson, Neutron matter from low to high density, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 65, 303 (2015).
5. J. W. Clark, Magnetic susceptibility of neutron matter, Phys. Rev. Lett. 23, 1463 (1969).
6. K. Chatziioannou, H. T. Cromartie, S. Gandolfi, I. Tews, D. Radice, A. W. Steiner, A. L. Watts, Neutron stars and the dense matter equation of state, Rev. Mod. Phys. 97, 045007 (2025).
7. A. Schindewolf et al., Strongly dipolar molecular Bose-Einstein condensates: From few- to many-body physics, Rev. Mod. Phys. 98, 031002 (2026).
8. M. A. Baranov, M. Dalmonte, G. Pupillo, P. Zoller, Condensed Matter Theory of Dipolar Quantum Gases, Chemical Reviews 112, 5012 (2012).
9. J. M. Ziman, Principles of the Theory of Solids (Cambridge University Press, Cambridge, 1972).

Приглашаются все желающие…