Mean-Field vs Monte-Carlo equation of state for the expansion of a Fermi superfluid in the BCS-BEC crossover
研究了零温下BCS-BEC交叉中费米超流体的物态方程。本文讨论了基于蒙特卡罗(MC)数据和渐近展开的状态方程和基于扩展BCS(EBCS)平均场论的状态方程。然后,我们引入了一个含时密度泛函,基于体状态方程和Landau的超流流体力学与冯Weizsäcker型修正,研究费米超流的自由膨胀。计算了膨胀费米云的长宽比和释放能量,表明MC和EBCS状态方程与$^6$ Li原子的实验数据是一致的。我们发现,释放的能量满足近似的解析公式,这是相当准确的BEC制度。对于各向异性液滴,我们的数值模拟表明,在BCS制度,后来抑制BEC流体的各向异性最初更快的逆转。
2006-09-04 cond-mat.other
DC and AC Josephson effects with superfluid Fermi atoms across a Feshbach resonance
研究表明,在零温度下,BCS-BEC交叉区中费米原子的直流和交流约瑟夫森效应都可以用非线性薛定谔方程(NLSE)描述。通过比较我们的NLSE与平均场扩展BCS计算,我们发现,NLSE是可靠的BEC侧的交叉的么正性限制。通过将隧穿能作为唯象参数,NLSE可以用于弱连接原子超流体,也可以用于交叉的BCS侧。
2008-10-09 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Pairing fluctuations and the superfluid density through the BCS-BEC crossover
我们推导了一个表达式的超流密度的均匀的两个组件的费米气体通过BCS-BEC交叉的热力学势在存在一个强加的超流。按照Nozières和Schmitt-Rink的方法处理高斯近似中的配对涨落,我们使用$ρ_s$的这个定义来获得在有限温度下和在完整的BCS-BEC交叉上有效的明确结果。BCS能隙$Δ$、化学势$μ$和$ρ_s$都以自洽的方式包括相同水平的波动效应,这一点至关重要。我们发现,正常的流体密度$ρ_n \equiv n - ρ_s$自然分离成费米BCS准粒子($ρ^F_{n}$)和玻色集体模($ρ^B_{n}$)的贡献之和。$ρ^F_{n}$的表达式只是BCS费米超流体的朗道公式,但现在是在BCS-BEC交叉上计算的。玻色贡献的表达式$ρ^B_{n}$更复杂,并且仅在极端BEC极限下简化为玻色超流体的朗道公式,其中所有费米子都形成了稳定的玻色对,并且相关分子玻色凝聚体的Bogoliubov激发是无阻尼的。在一个配套文件中,我们提出了数值计算的$ρ_s$使用一个表达式相当于本文推导出的,在BCS-BEC交叉,包括么正性,并在有限的温度。
2006-09-08 cond-mat.other
Collective modes and the effect of single-particle excitations in the BCS-BEC crossover region of a trapped Fermi superfluid
研究了T=0时囚禁费米超流体在BCS-BEC交叉区的集体振荡。我们明确地包括一个费什巴赫共振,这导致了一个可调的配对相互作用的共振,以及相关的分子的阈值能量调整的效果。在以前的文章中,我们得到了Bogoliubov-de Gennes耦合方程的解,描述了一个被囚禁的费米超流气体。利用这些Bogoliubov准粒子激发,我们计算了Hartree-Fock-Bogoliubov广义无规相位近似(HFB GRPA)下的密度关联函数.以前的集体模式的讨论是基于解决T=0运动方程的超流体在一个陷阱,忽略了单粒子激发的影响。我们确定了四极和四极模的频率。在交叉区域中,这两种模式的频率被示出为强烈地由阈值能量的两粒子连续体,起源于Andreev单粒子束缚态(或在间隙状态)本地化的边缘的陷阱。当人们进入BEC体系时,由于这些低能费米子束缚态的缺乏,这种效应变得不那么重要。两粒子连续谱对集体模频率的抑制可能是被俘获费米超流体交叉区中单粒子能隙的一个有用的实验特征。
2005-03-28 cond-mat.other
Phase slip in a superfluid Fermi gas near a Feshbach resonance
本文研究了超流费米气体在费什巴赫共振附近的相滑移特性。相位滑移可以通过相位压印方法产生。在超流转变温度以下,它在密度分布中表现为下降,并且当温度降低时变得更加明显。因此,相位滑移可以提供超流状态的直接证据。由于共振附近费米气体的幺正性质,超流态的凝聚能可以从相滑移的密度分布中提取。相滑移的宽度与转变温度和温度之间的差的平方根成比例。在BCS-BEC交叉中,密度分布中的相位滑移特征变得更加鲁棒。
2004-10-02 cond-mat.other
Comment on ``Sound velocity and multibranch Bogoliubov spectrum of an elongated Fermi superfluid in the BEC-BCS crossover"
T的工作。K. Ghosh和K. Machida [cond-mat/0510160 and Phys. Rev. A 73,013613(2006)]关于服从幂律状态方程的圆柱形限制费米超流体中的声速的研究表明,利用了声波方程的不适当投影。这种不准确性完全解释了他们的结果与Capuzzi等人先前报告的结果之间的差异[cond-mat/0509323和Phys. Rev. A 73,021603(R)(2006)]。在这篇评论中,我们表明,这两种方法导致完全相同的结果时,正确的权重函数被用于投影。图中还显示了BCS、幺正和BEC极限下声子和声子模谱的正确行为。
2006-03-20 cond-mat.other
Magnon BEC in superfluid 3He-A
最近报道了压缩气凝胶中超流3 He-A的新的磁化旋进模式。我们用磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)来考虑这种模式。讨论了~ 3 He-A和~ 3 He-B中磁振子BEC态的差别。
2009-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Multi-Scale Perturbation Analysis in Hydrodynamics of the Superfluid Turbulence. Derivation of the Dresner Equation
超流湍流的流体动力学(HST)描述了HeII在一组混乱的涡丝存在下的流动(或逆流),即所谓的超流湍流。HST方程支配的流体动力学变量的缓慢变化,由于耗散相关的涡缠结和快速过程的第一和第二声传播。这种情况阻碍了对HeII中非稳态传热问题进行有效的数值模拟。凭借一个相关的多尺度扰动分析,我们展示了如何可以消除快速的过程,推导出的演化方程的缓慢过程。然后,我们证明了中等强度的瞬态热负荷的长期演变服从非线性热传导方程,通常被称为Dresner方程。我们还比较了我们的方法对Dresner现象学推导,并建立了后者的有效性范围。
2004-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effective Nonlinear Schrödinger Equations for Cigar-Shaped and Disk-Shaped Fermi Superfluids at Unitarity
在紧密横向约束(雪茄形陷阱)的情况下,描述超流费米原子在么正性(无限散射长度$|a|\to \infty$)下的三维非线性薛定谔方程,通过在横向坐标上求平均,被简化为有效的一维形式.所得的有效方程是一个一维非多项式薛定谔方程,它产生的结果与原来的三维之一。在小费米子数和大费米子数$N$的限制下,非线性都是简单的幂律型。一个类似的减少的三维理论的二维形式也进行了一个紧密的轴向限制(盘形陷阱)。得到的有效的二维非多项式方程也产生与原始三维方程一致的结果,并具有简单的幂律非线性小和大$N$。对于雪茄形和盘形超流体,我们的非多项式薛定谔方程在唯象学应用中是很有吸引力的。
2008-12-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Spin superfluidity and magnon BEC
自旋超流性--凝聚态物质的磁性子系统中的超流性--表现为自旋的自发相位相干旋进,这在1984年首次在3 He-B中发现。这种自旋超流--自旋超流--是其他系统中已知或讨论的超流的一种更有代表性的超流,例如超流4 He中的质量和原子的超流、超导体中的电荷的超流、粒子物理学标准模型中的超荷的超流、夸克物质中的超流重子流和手征电荷流。自旋超流性可以用自旋波-磁振子的玻色凝聚来描述。本文讨论了磁振子超流的不同相态,包括磁阱中的磁振子超流,以及磁振子超流的特征:(i)自旋超流,它在大于1cm的宏观距离上传输磁化,(ii)自旋流约瑟夫森效应,它表现出两个凝聚体之间的干涉,(iii)自旋流约瑟夫森效应,(iv)自旋流约瑟夫森效应,(v)自旋流约瑟夫森效应。(iii)自旋电流涡旋-一种拓扑缺陷,类似于超流体中的量子化涡旋、超导体中的Abrikosov涡旋和相对论理论中的宇宙弦;(iv)与U(1)对称性破缺有关的Goldstone模-自旋超流磁振子气体中的声子等。我们还涉及了自旋超流的一般主题,包括自旋霍尔和内禀量子自旋霍尔效应。
2012-07-05 cond-mat.other hep-ph
Superfluidity at the BEC-BCS crossover in two-dimensional Fermi gases with population and mass imbalance
研究了布居数和质量不平衡的二维双组分原子费米气体在BEC-BCS过渡区的零温相行为。在平均场近似下,我们证明了正常和均匀的平衡超流相被一个非均匀的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型超流相所分离。我们得到一个解析表达式的连续过渡线分离正常和非均匀FFLO阶段。我们进一步证明了从FFLO相到均匀平衡超流的转变是不连续的,导致相分离。如果物质具有不同的质量,当较轻的物质过量时,超流相是有利的。我们探讨了这些发现的影响,在原子陷阱几何的两个组件的费米气体的属性。最后,我们比较和对比我们的研究结果与预测的电子-空穴双层系统的相行为。
2008-05-18 cond-mat.other cond-mat.str-el
Toy Model for Vortex Ring-Assisted Particle Drag in Superfluid Counterflow
在超流体流动研究中,对粒子图像/跟踪测速仪获得的数据进行解释是一项具有挑战性的任务。追踪粒子(如固体氢或氘)被吸引到量子化涡旋的核心,因此它们的动力学会受到周围涡旋缠结的强烈影响。先前的唯象论论证表明,追踪粒子和微尺度涡环可以形成束缚态(这里表示为VRP态)。虽然涡环颗粒结合机制的全面描述,以处理涉及的流动配置,我们介绍了一个简化的二维模型的VRP状态,它捕捉到基本的定性特征的三维同行。除了已知的实验和数值观测的帐户,该模型被证明是很大的启发式的兴趣。特别是,它揭示了粘性耗散(由于流体的法向分量),马格努斯力,和拓扑激励涡环的VRP状态的稳定性和动力学中发挥的重要作用。
2019-06-22 cond-mat.other physics.flu-dyn
Evolution from BCS to BEC superfluidity in p-wave Fermi gases
本文研究了三维p波费米气体超流性质随散射体积的变化规律。分析了序参量、准粒子激发谱、化学势、平均库珀对尺寸和基态动量分布($T = 0$)。我们还讨论了临界温度$T_{\rm c}$,化学势和正常态($T = T_{\rm c}$)中未束缚、散射和束缚费米子的数目。最后,我们推导了含时的$T \approx T_{\rm c}$的Ginzburg-Landau方程,并提取了Ginzburg-Landau相干长度。
2005-11-25 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Trapped p-wave superfluids: a local density approach
利用局域密度近似方法研究了简谐囚禁p波费米气体的基态超流性质随费米子-费米子吸引强度的变化。虽然密度分布是双峰的弱吸引BCS侧,它成为单峰的吸引力增加,并饱和向BEC侧。这种非单调演化与拓扑无隙到有隙相变有关,并且可以通过射频光谱观察到,因为准粒子转移电流仅在BEC侧需要有限的阈值。
2008-01-24 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Loss of superfluidity in a Bose-Einstein condensate on an optical lattice via a novel classical phase transition
我们预测了当周期性调制原子散射长度$a$时,当调制频率等于径向俘获频率的两倍或其倍数时,在共振集体激发过程中,囚禁在光学势和轴对称谐势组合中的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的超流性损失.这种经典的动力学转变的特点是在BEC的超流性的损失和随后的自由膨胀后的干涉图案的破坏。对今后的实验提出了建议。
2003-02-10 cond-mat.other cond-mat.soft