Cavitation on single electron bubbles in liquid helium at small negative pressure
负压下的液氦为研究凝聚介质中的宏观量子成核现象提供了一种独特的可能性。我们分析了在低至绝对零度的低温下单电子泡的量子空穴率。能量耗散和声发射过程导致了正常流体$^3$ He和超流体$^4$ He在热量子交叉温度以下量子空化率的不同温度行为。讨论了快速形核线在温压相图中的位置。
2022-03-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Novel Methods to Create Multielectron Bubbles in Superfluid Helium
液氦中的平衡多电子泡是一个有趣的物体，它的表面是球形的二维电子气。我们描述了两种创建它们的方法。MEBs已被观察到在圆顶的圆柱形细胞与一个意想不到的短寿命，我们分析为什么这些MEBs可以通过隧道放电。使用一种新的方法，MEBs已被提取的蒸汽鞘周围的超流氦热灯丝通过施加电场高达15 kV/cm，并拍摄了高速视频。已测量到高达1.6x10-9 C（~1010电子）的电荷。后一种方法提供了一种在电磁阱中捕获的手段，以允许研究这些难以捉摸的物体的广泛的激发特性。
2009-10-16 cond-mat.other cond-mat.str-el
Quantum computing with single electron bubbles in helium
一个电子在液氦中形成一个半径为17英寸的气泡。在外加磁场中，自旋为1/2的电子的二能级系统是实现量子计算的量子比特的理想系统。电子自旋与其他热库很好地隔离，使得量子比特应该具有非常长的相干时间。通过在线性RF四极阱中限制单电子泡链，可以实现多比特量子寄存器。寄存器中的所有自旋可以通过在约0.1 K的温度和1 T的磁场下建立热平衡或通过用磁分离分选待装载到阱中的气泡来初始化到基态。方案被设计为解决各个自旋，并在相邻自旋之间进行两个量子位的CNOT操作。最终的读数可以通过类似于施特恩-格拉赫实验的测量来进行。
2005-10-27 cond-mat.other quant-ph
Exotic self-trapped states of an electron in superfluid helium
我们探讨了超流氦中的快速和奇异负离子是电子束缚在量子化涡旋结构上的可能性，最简单的是一个环。在我们考虑的状态下，电子能量仅略低于体氦的导带最小值。为了支持我们的建议，我们提出了两个计算。在第一，我们表明，涡核上的电子压力是不够的空化氦，形成一个电子泡。在第二部分中，我们估计了束缚电子的涡环的平衡半径，发现它比电子泡小得多，约为0.7 nm。实验中报道的许多奇异离子可能是具有更复杂涡旋结构的电子束缚态。
2015-03-10 cond-mat.other
On the Transition to Turbulence of Oscillatory Flow of Liquid Helium-4
振荡固体经常被用来研究正常和超流氦的性质。特别是，从层流到湍流的转变最近引起了人们极大的兴趣。本文的目的是回顾振荡流中这种转变的几个中心特征，这些特征在最近的一些工作中是不准确的。
2007-12-18 cond-mat.other
Microwave-induced magnetooscillations and absolute negative conductivity in the multisubband two-dimensional electron system on liquid helium
结果表明，在正常施加的磁场下，微波共振引起的上表面子带的非平衡填充可能是液氦上二维电子系统的绝对负电导和零电阻态的起源.相反的半导体系统中报告的类似效果，一个振荡的符号变化校正的直流磁导率出现由于准弹性迭代子带散射，不涉及光子。给出的分析解释了最近观察到的电子在液氦上的显著磁振荡和零电阻状态。
2010-10-05 cond-mat.other
Visualization of Oscillatory Electron Dynamics on the Surface of Liquid Helium
我们测量了5个Corbino电极在$\sim$ 0.3K的液氦上二维表面电子在垂直磁场和微波辐射下的自发振荡产生的信号。分析使用多尺度，时间分辨的方法产生的结果与磁等离子体调制慢表面重力波，后者需要考虑的第三维。计算来自不同位置的电极对的信号之间的相位差和相位相干性使得能够重建氦表面上的电子动力学。
2021-11-24 cond-mat.other
Spin Collective Modes of Two-Species Fermi Liquids: Helium-3 and Atomic Gases near the Feshbach Resonance
本文从理论上研究了极化平衡态和极化非平衡态两种费米液体的自旋集体模。我们探讨了发散的s波散射长度对这些模式的影响，如发生在费米原子气体中的费什巴赫共振附近。我们比较了这些原子气体模式与传统的氦-3系统，我们发现，他们不同于传统的系统，并通过费什巴赫共振的间隙和自旋刚度可调。
2008-06-30 cond-mat.other
Counting Individual Electrons on Liquid Helium
我们表明，少量的电子，包括一个电子，可以在一个新的静电陷阱以上的超流氦表面举行。在5微米直径的氦池中使用微加工电极产生势阱。电子从氦微通道上的电子库注入阱中。它们分别检测使用超导单电子晶体管（SET）作为静电计。当电子一个接一个地离开陷阱，直到陷阱空了，可以观察到库仑阶梯。提出了一种基于电子陷阱阵列的可扩展量子信息处理器的设计
2004-05-05 cond-mat.other
Density domains of a photo-excited electron gas on liquid helium
库仑效应对液氦上光激发电子气稳定范围的影响有利于形成不同密度的畴。域似乎消除或大大减少了具有负导电性的区域。密度域结构的分析可以解释最近报道的光激发电子气的显着观察。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Are there Helium-like Protonic States of Individual Water Molecules in Liquid H2O?
是否有迹象表明，液态水中的单个H2O分子可以失去它们的弯曲结构，即质子放弃了它们的刚性角相关，并且在很大程度上表现出不相关性，类似于氦基态中的电子？与液态水的双态图像一致，这将允许四配位和球形水分子在液体中热共存。在XY ~ 2型受限三原子的Hooke-Calogero模型中，能量较低的零轨道动量态在无约束时是弯曲的，当约束强度f增大时，零轨道动量态可以变为类氦态。对于各个状态，这发生在不同的f值处。事实证明，在f = 2.79时，弯曲态和类氦态可以热共存。为了更精确地描述类氦角关联，给出了氦原子基态电子边缘关联的最大熵估计。关键词：液态水，分子结构，惰性气体，禁闭，两态理论，非玻恩-奥本海默波函数
2015-12-16 cond-mat.other physics.chem-ph
A Luttinger Liquid Core Inside Helium-4 Filled Nanopores
当氦-4被冷却到2.17 K以下时，它会经历一个相变，变成一种全新的物质状态，称为超流体，它支持无粘性的流动。这种类型的无耗散传输可以通过迫使氦穿过普通液体无法渗透的狭窄处来观察。最近的实验已经强调了制造具有纳米半径的光滑孔的可行性，其接近真正的一维极限，其中相信玻色子系统（如氦-4）可能具有与三维截然不同的行为。一维系统被预测为具有线性流体动力学描述，称为Luttinger液体理论，其中没有类型的长程序可以持续。在孔隙半径很小的极限下，Luttinger液体理论预测通道内的氦表现为一种准超固体，所有相关性在零温度下随距离的幂律函数衰减。我们已经进行了大规模量子蒙特卡罗模拟的氦-4在不同半径的纳米孔在低温下与现实的氦-氦和氦-孔的相互作用。结果表明，纳米孔内的氦形成了围绕核心的同心圆柱壳，可以通过Luttinger液体理论进行描述，并提供了对这种有趣的低维物质状态的实验检测的令人兴奋的可能性的见解。
2012-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Resonant Correlation-Induced Optical Bistability in an Electron System on Liquid Helium
我们发现，液氦上的电子显示出固有的共振子带间吸收的双稳态。当微波功率较弱时，出现双稳态。多电子响应的巨大非线性是由强的短程电子关联、长的弛豫时间和电子能谱的多子带特性共同作用的结果。
2009-06-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
Design of acoustic diffraction plates for manipulating ultrasound in liquid Helium
液氦中的许多实验，例如爆炸电子气泡的光学成像，可以在应用条件下研究单个粒子，涉及使用压电换能器产生的超声波。以前的研究要么使用平面换能器，这限制了最大声强和空间分辨率，要么使用弯曲换能器，这只允许在固定焦点处进行观察，并且难以施加均匀的电场。在本文中，我们介绍了使用声衍射板在液氦放大超声压力振荡在一组任意的主焦点耦合大量的次级焦点，所有这些都可以自由地移动，通过改变超声频率。频率依赖性还允许我们在表面产生受控的法拉第不稳定性，这使得能够产生具有所需参数的多电子气泡。
2022-03-11 cond-mat.other cond-mat.soft
Universality of rotons in liquids, generalized superfluidity criterion and helons in helium II
对实验数据的分析表明，在超流氦中，除了声子-声子激发外，还必然存在至少一个能谱强烈依赖于温度的基元激发分支。在此基础上，考虑到液氦从超流态到正常态的相变过程中临界速度应为零，将Landau超流性判据推广到几个基元激发分支。我们假设氦原子到超流态的跃迁对应于一个新的依赖于粒子间相互作用的带隙激发谱。这种间隙只存在于超流态，在向正常态转变的温度下消失。激发的声子-声子分支对超流性没有决定性的影响。与声子一样，Rotons也不是超流氦的特殊激发，而是作为液态的普遍激发存在，并在不同的液体中形成连续的激发分支。这一观点得到了实验和数值的证实。
2013-06-14 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Sub-barrier cavitation regime in liquid helium
本文从模型薛定谔方程出发，考虑了液氦中空穴的隧穿机制，得到了3 He和4 He的负压阈值随温度的变化关系。本文给出了在Lenard-Jones相互作用势近似下计算平面和曲面界面的表面张力系数的结果。它表明，温度依赖性的临界压力在空化开始是逐步的性质。得到的临界压力值与实验数据符合得很好。
2019-10-24 cond-mat.other physics.flu-dyn
A thermodynamically consistent Ginzburg-Landau model for superfluid transition in liquid helium
本文提出了一个考虑温度和密度变化的液氦超流-正常相变的热力学自洽模型。相变是通过一个序参量，根据金斯堡-朗道理论，强调超流性和超导性之间的类比。假设速度的法向分量是可压缩的，并恢复了通常的液氦相图。此外，连续性方程导致密度和温度之间的依赖关系与实验数据一致。
2012-11-15 cond-mat.other math-ph math.MP
