IV. Was ist ein Fließgleichgewicht?

 

Der Audruck, thermisches Gleichgewicht, sagt aus, dass die gesamte Energie eines Systems, statistisch Verteilt ist. Betrachten wir zunächst das größte System das wir kennen: Das Universum.

Das Universum befindet sich NICHT im thermischen Gleichgewicht. Woher man das weiß? Man muss sich nur unser Sonnensystem anschauen. In unserem Sonnensystem ist der überwiegende Teil der Energie in der Sonne enthalten, während die Planeten viel weniger Energie beinhalten und deshalb auch wesentlich kühler sind. Trotzdem kann man den einzelnen Planeten, oder zumindest einigen Regionen auf diesen Planeten eine, mehr oder weniger, konstante Temperatur zuordnen.

Das ist möglich, weil sich die Planeten in einem Flußgleichgewicht befinden. Sie erhalten Energie, in From von Strahlung, von der Sonne, und geben sich, wiederum in Form von Strahlung, an den Weltraum ab. Die Gewinne und Verluste gleichen sich aus, so dass sich eine stabile Temperatur einstellen kann.

In gleicher Weise kann das Magnonen Gas in einem YIG Film in einem Flußgleichgewicht gehalten werden, indem man ein Zeitlich konstantes Mikrowellenfeld anlegt. Das Mikrowellenfeld erzeugt laufend Magnonen, während dieser Zeit werden auch laufend Magnonen vernichtet. Aufgrund der Tatsache, dass die Vernichtung von Magnonen länger dauert also ihre Erzeugung, ist die Anzahl an Magnonen, und somit auch das chemische Potential, höher als zuvor. Da auch die Thermalisierungszeit wesentlich geringer ist als die Vernichtungszeit, ist ihre Energieverteilung thermisch.

Nach diesem Abschnitt sollten alle Grundlagen der Magon Bose Einstein Kondensation bekannt ein. Der nächste Abschnitt geht der Frage nach:

Was sind die Anzeichen einer Magnon Bose Einstein Kondensation?