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Equation of state of structured matter at finite temperature

構造化した物質の有限温度での状態方程式

丸山 敏毅  ; 安武 伸俊*; 巽 敏隆*

Maruyama, Toshiki; Yasutake, Nobutoshi*; Tatsumi, Toshitaka*

液相気相相転移やハドロン-クォーク相転移などの一次相転移における原子核物質の性質を調べた。荷電多成分系での一次相転移の一般的特徴として、「パスタ」と呼ばれる構造を持った混合相が現れる。それは共存する2相間に働くクーロン斥力と表面張力の釣り合いによって起こる。この非一様構造の影響で、混合相の状態方程式は、構造を考えないバルク計算やMaxwell構成法によるものとは異なる。しかし、表面張力が強い場合やクーロン斥力が遮蔽される場合は、状態方程式がMaxwell構成法によるものに近づくことがわかった。さらに、有限温度での状態方程式の特徴についても述べる。

We investigate the properties of nuclear matter at the first-order phase transitions (FOPT) such as liquid-gas phase transition and hadron-quark phase transition. As a general feature of the FOPT of matter consisting of many species of charged particles, there appears a mixed phases with geometrical structures called "pasta" due to the balance of the coulomb repulsion and the surface tension between two phases. The equation of state (EOS) of mixed phase is different from the one obtained by a bulk application of the Gibbs conditions or by the Maxwell construction due to the effects of the non-uniform structure. We show that the charge screening and strong surface tension make the EOS close to that of the Maxwell construction. The thermal effects are elucidated as well as the above finite-size effects.

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