【摘 要】
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自从Bekenstein和Hawking发现黑洞存在熵和热辐射以来,关于黑洞系统的热力学研究取得了丰硕的成果。Hawking等人首先建立了引力系统的作用量与统计物理学的配分函数的联系,并将这种联系应用于渐进AdS时空的黑洞的相结构的研究。然而,这套方法并不能直接应用到渐进平坦时空中黑洞热力学的研究中,因为渐进平坦时空中的黑洞的热容是负值,这会导致不稳定性。York等人对Hawking和Page的方
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自从Bekenstein和Hawking发现黑洞存在熵和热辐射以来,关于黑洞系统的热力学研究取得了丰硕的成果。Hawking等人首先建立了引力系统的作用量与统计物理学的配分函数的联系,并将这种联系应用于渐进AdS时空的黑洞的相结构的研究。然而,这套方法并不能直接应用到渐进平坦时空中黑洞热力学的研究中,因为渐进平坦时空中的黑洞的热容是负值,这会导致不稳定性。York等人对Hawking和Page的方法做了适当的改进,将所研究的体系缩小为一个有限且包含边界的系统,这样得到的黑洞的热容就有可能是正的,然后将改进后的方法用来研究渐进平坦时空中Schwarzshild黑洞在正则系综下以及带电黑洞在巨正则系综下的热力学相结构。之后又有人对他们的方法做了微小改进并用来研究带电黑洞在正则系综下的相结构。另一方面,由于弦理论的发现以及弦理论中天然存在的一种客体,即D-膜,使得在弦论的低能等效理论中出现了更加丰富的时空结构,比如黑膜。卢建新及其合作者将York的方法推广到黑膜系统,他们仔细研究了Dp-黑膜在正则／巨正则系综下以及Dp-D（p+4）-黑膜在正则系综下的相结构。在他们工作的基础之上,我们进一步研究了Dp-D（p+4）-黑膜系统在所有可能的系综下的完整的热力学稳定性和相结构。我们在第二章首先给出Dp-D（p+4）-黑膜系统的时空几何,然后求出该系统的作用量并通过该作用量建立Dp-D（p+4）-系统的平衡态方程。在第三章,我们根据热力学的内能判据得出系统的热稳定性条件和电稳定性条件并将这些条件化简。在第四至六章,我们利用第三章得到的稳定性条件计算Dp-D（p+4）-系统在GG、GC、CG、CC系综*下的热稳定和电稳定的参数区间,并将这两种稳定性结果综合起来得到Dp-D（p+4）-系统的相结构。由于这里的p可以取0,1,2三个值,所以我们在每一种系综下,将对p取不同值的情况分别进行讨论。在最后一章,我们将做简要的总结。
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