| Numéro |
J. Phys. France
Volume 49, Numéro 10, octobre 1988
|
|
|---|---|---|
| Page(s) | 1691 - 1706 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:0198800490100169100 | |
DOI: 10.1051/jphys:0198800490100169100
Kinetic equation for dilute, spin-polarized quantum systems
J.W. Jeon1 et W.J. Mullin1, 21 Laboratory of Low Temperature Physics, Hasbrouck Lab, University of Massachusetts, Amherst, MA 01003 U.S.A.
2 Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne de l'Ecole Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75231 Paris, France
Abstract
A kinetic equation, which includes the effects of degeneracy, is derived for dilute, polarized systems by the Green's function method of Kadanoff and Baym. When the Born approximation is used for the self-energy, the equation reduces to a result due to Silin. In the Boltzmann limit our result is equivalent to the equation of Lhuillier and Laloë, with the addition of a mean-field drift term analogous to that appearing in the Landau-Silin equation. Our kinetic equation is used to derive an expression for the transverse spin-diffusion relaxation time, τ>, for a Fermi system. In the Boltzmann and low-polarization limits τ> reduces to τ ∥, the longitudinal relaxation time. However, in a highly polarized degenerate system τ> can be very much shorter than τ ∥.
Résumé
Nous établissons une équation cinétique pour des systèmes dilués polarisés qui inclut les effets de dégénérescences par la méthode des fonctions de Green de Kadanoff et Baym. Combinée avec l'approximation de Born, cette équation se réduit à un résultat dû à Silin. Dans la limite de Boltzmann, notre résultat se réduit à l'équation de Lhuillier et Laloë, à laquelle s'ajoute un terme de dérive de champ moyen analogue à celui qui apparaît dans l'équation de Landau-Silin. Nous utilisons notre équation cinétique pour établir une expression pour le temps de relaxation de la diffusion de spin transverse τ > pour un système de Fermi. Dans les limites de Boltzmann et de polarisation faible, τ> se réduit à τ∥, le temps de relaxation longitudinal. Toutefois, dans un système dégénéré fortement polarisé, τ> peut être beaucoup plus petit que τ ∥.
6757 - Superfluid phase of liquid 3He.
Key words
fermion systems -- Green's function methods -- spin dynamics