Аналитический вывод выражений для удельной теплоемкости сверхтекучих ферми-жидкостей со спин-триплетным анизотропным p-спариванием при конечных температурах

Анотація

Аналітичні вирази для питомої теплоємності надплинних фермі-рідин (НФР) зі спін-триплетним анізотропним p-спарюванням типу ³He-A отримано на основі узагальненого фермі-рідинного підходу як при низьких температурах 0 < T << T_c0(n), так і поблизу температури фазового переходу T_c0(n) з нормальної у надплинну фазу без урахування магнітного поля. В якості НФР окрім рідкого ³He-A вивчається також густа надплинна нейтронна матерія (ННМ) з триплетним анізотропним p-спарюванням (подібним до ³He-A) при суб’ядерних (n < n₀, де n₀ = 0,17 фм^–3 — ядерна густина) і над’ядерних густинах (n > n₀) з урахуванням узагальнених сил Скірма (з додатковими доданками, що залежать від густини n). При 0 < T << T_c0(n) отримано асимптотичне розкладення для питомої теплоємності C_SNM(SFL)(T,n) в якому окрім головного доданку ~ T ³ (відомого для ³He-A при T → 0) є додаткова поправка ~ T ⁵, яка може сягати декількох процентів від внеску головного члена в розкладенні теплоємності ННМ (або НФР). Виведено також аналітичну формулу для питомої теплоємності C_SNM(SFL)(T,n) при температурах поблизу T_c0(n). Далі отримані вирази для функцій C_SNM(T,n) (що справедливі для довільної параметризації ефективної взаємодії Скірма у нейтронній матерії) конкретизировано для ННМ з узагальненою BSk21 параметризацією сил Скірма та побудовано графіки залежності питомої теплоємності C_BSk21(t, y) на інтервалі змінення приведеної температури 0 < t ≡ T/T_c0(n) << 1 і при t ≲ 1 для густої ННМ (при 0,1 ≤ y ≡ n/n₀ ≤ 1,7). Ці результати можуть становити інтерес для фізики нейтронних зірок у зв’язку з проблемою їх остигання (при наявності надплинності нейтронів з триплетним анізотропним куперівським p-спарюванням у зовнішній частині густих рідких ядер всередині нейтронних зірок).