Smooth vortex precession in superfluid 4He
我们测量了一个旋进超流涡线,从一根线延伸到一个圆柱形细胞的壁。与先前具有类似几何形状的实验相比,沿着壁的运动是平滑的。关键的区别可能是我们的电线基本上偏离了中心。我们验证了几个数值预测的运动,包括不对称的进动签名,钉扎事件的行为,和温度依赖性的进动。
2001-04-27 cond-mat.supr-con
Effect of Dipole Energy on Half-Quantum Vortex in Superfluid Polar Phase
超流~ 3 He在气凝胶中的NMR实验表明,在极性相中实现的半量子涡旋(HQV)的稳定性取决于气凝胶所产生的磁场与各向异性轴之间的相对方向。在极性相的涡旋能量的金兹伯格-朗道自由能纳入偶极能量的检查,和HQV在极性相的气凝胶变得不稳定,在横向磁场场冷却的原因进行了解释。
2021-03-23 cond-mat.supr-con
Reduction of the Superfluid Density in the Vortex-Liquid Phase of Bi2Sr2CaCu2Oy
在40.8GHz下测量了Bi_2Sr_2CaCu_2O_y单晶在混合态下的面内复表面阻抗,得到了与有效穿透深度实部成正比的表面阻抗,在一阶涡旋上方迅速增加超流场的增加主要是由于超流密度的降低而不是由于钉扎的损失,这表明超流场的增加主要是由于超流密度的降低而不是由于钉扎的损失而引起的。结果表明,涡旋熔化转变不仅改变了涡旋结构,而且改变了电子结构。
1998-12-22 cond-mat.supr-con
Vortex Core Structure in Neutral Fermion Superfluids with Population Imbalance
对粒子数不平衡的费米子超流体中两种中性原子云在费什巴赫共振附近的量子化涡核结构进行了理论研究。与平衡情况下的涡核相比,在平衡情况下,量子耗尽使得通过密度分布测量可见涡旋,涡核被填充并且变得不太可见,因为量子化的离散束缚态被大多数物质独占。然而,它表明,核心可以通过少数密度剖面实验使用相衬成像可见,揭示了一个有趣的机会,检查低躺费米子核心束缚态尚未探索到目前为止。
2006-11-07 cond-mat.supr-con
Vortex-Antivortex annihilation dynamics in a square mesoscopic superconducting cylinder
研究了涡旋-反涡旋对湮灭的动力学。在一个正方形介观超导圆柱体上模拟磁滞回线时,该对被磁激活,圆柱体的中心插入一个反点。我们研究的成核的涡旋和反涡旋,首先增加的磁场,平行于样品的轴,从零开始,直到第一个涡旋创建。磁场的进一步增加会把漩涡拉进去,直到它到达反点。当场的极性反转时,一个反涡旋进入场景,向样品的中心移动,最终这对粒子被湮灭。根据样品的大小、温度和Ginzburg-Landau参数,涡旋-反涡旋相遇发生在反点或其周围的超导海中,涡旋和反涡旋奇点的位置和速度随时间变化。计算了电流密度、磁化强度和序参量拓扑。
2009-01-13 cond-mat.supr-con
Vortex arrays in a rotating superfluid Fermi gas
在弱耦合BCS理论的框架下,研究了受旋转作用的稀二组分超流费米气体的行为。通过将Bogoliubov-de Gennes方程迭代到自洽,得到了有限温度下的微观性质。在该模型中,碱金属原子被强约束在由深一维光晶格产生的准二维陷阱中。晶格深度显著提高了临界转变温度和临界旋转频率,在此温度下超流性停止。随着旋转频率的增加,三角形涡旋阵列变得越来越不规则,表明量子熔化转变。
2004-10-05 cond-mat.supr-con
Steady-state and equilibrium vortex configurations, transitions, and evolution in a mesoscopic superconducting cylinder
描述了一种研究介观II型超导圆柱中混合态的数值方法。稳态配置和瞬态行为的磁涡旋的各种值的所施加的磁场H。不同的多涡状态之间的转变,作为H的变化是由等高线图和跳跃的B与H图。使用最简单的弛豫方程组演化均匀超导初始状态表明,该系统通过近亚稳态的中间配置,而寻求最终的最小能量,稳定的状态符合平方对称的样品。一个有效的计划,以确定在介观系统中的平衡涡配置在任何给定的应用领域,不限于系统的对称性,设计和证明。
2003-08-22 cond-mat.supr-con
Vortex phases in mesoscopic cylinders with suppressed surface superconductivity
在一般de Gennes边界条件下研究了外磁场中介观圆柱体中的涡旋结构,其序参量对应于表面超导性的抑制。基于无涡、单涡、多涡和巨涡相的序参量的试函数求解了Ginzburg-Landau方程。计算了在表征序参量边界条件的不同de Gennes“外推长度”值下,外场平面内的平衡涡旋图、圆柱半径曲线和磁化曲线。所得的变分结果与一些可用的精确解的比较表明,我们的方法具有良好的精度。
2002-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex Lattice Inhomogeneity in Spatially Inhomogeneous Superfluids
囚禁的简并玻色气体表现出超流性和空间非均匀的超流密度。我们表明,在这样一个高度不均匀的旋转超流体的旋涡分布仍然是几乎均匀的。涡旋密度的不均匀性在快速旋转极限下减小,这是由涡旋向超流传递角动量的离散方式驱动的。这种效应有利于在超流密度最均匀的区域(例如,谐波捕获气体的中心)。一个引人注目的结果是,玻色子的速度偏离了刚体的形式,表现出径向剪切流通过涡格。
2004-12-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex Lattices in the Bose-Fermi Superfluid Mixture
在这封信中,我们表明,在玻色-费米超流混合物的涡旋晶格结构可以经历一系列的结构转变时,费米超流从BCS制度BEC制度。这是由于BCS区和BEC区费米超流体的涡核结构不同所致。在前者中,涡核几乎被填满,而涡核的密度逐渐减小,直到在BEC区域清空。因此,在玻色超流体和费米超流体之间的密度-密度相互作用下,两组涡旋晶格在BEC区域的相互作用更强,从而导致涡旋晶格的结构转变。鉴于这种超流混合物和其中的涡旋的最近实现,我们的理论预测可以在不久的将来得到实验验证。
2016-06-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vortex dipole precession in a Fermi superfluid with Rashba spin-orbit coupling
本文给出了具有s波配对和Rashba自旋轨道(SO)耦合的平衡费米超流体的时间动力学的封闭形式。解决相关的自洽条件的初始数密度由高斯和初始间隙包含一个涡旋偶极子,我们表明,Rashba SO耦合的结果在旋进的涡旋偶极子。积分自洽间隙衰减作为时间的函数,表征了“瞬态费米超流体”。我们的解析解形成了一个出发点的涡旋动力学的研究-特别是编织的马约拉纳费米子-在费米超流体中存在的自旋布居不平衡和二维SO耦合,这两者都需要实现拓扑原子费米气体在实验中。
2017-11-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vortex line in a neutral finite-temperature superfluid Fermi gas
本文用自洽Bogoliubov-de Gennes理论研究了稀二元中性超流费米气体中孤立涡旋的结构。计算了各种热力学性质,并分析了由于涡旋的存在而导致的临界温度的变化。研究了涡核内的无间隙激励,并研究了检测这些状态的方案,从而研究了涡的存在。在适当的情况下,将数值结果与各种解析表达式进行了比较。
2003-12-10 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Vortex pinning by surface geometry in superfluid helium
我们目前的测量超流氦中的一个单一的涡线如何与腔壁上的宏观凸起相互作用。在一般水平上,我们的测量证实了半球形凸起的涡钉扎计算工作,但并非所有的细节都同意。而不是观察一个独特的引脚位置,我们发现,一个给定的应用速度场可以支持钉扎在多个网站沿凸点,其顶点附近和其边缘附近。我们还发现,钉扎是不如预期的有利。涡流可以通过附近,甚至穿越凹凸本身,有或没有钉扎,这取决于它的路径的方法来凹凸。
2013-07-22 cond-mat.other cond-mat.supr-con
The dynamics of vortex generation in superfluid 3He-B
在~ 3 He-B超流中,当温度为~ 0.6Tc时,由于涡旋运动的阻尼随温度的降低而迅速减小,使得量子化涡旋的稳定性发生了深刻的变化。在低阻尼下,发展中的涡可能变得不稳定,并产生新的独立涡环。这种单涡不稳定性是湍流的一般前兆。我们调查的不稳定性与非侵入式核磁共振测量旋转的圆柱形样品在中间温度制度(0.3 - 0.6)Tc。通过与数值计算结果的比较,我们解释了当涡流端沿壁面运动时,不稳定性发生在容器壁面。
2008-09-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex Fluctuations in the Critical Casimir Effect of Superfluid and Superconducting Films
用涡环重整化方法计算了超流膜中临界Casimir力的大小。当热涡环的大小与薄膜厚度相当时,力变得明显,并且T Tc的结果< Tc are found to match very well with perturbative renormalization theories that have only been carried out for T >。当施加到连接到大块样品的高Tc超导膜时,卡西米尔力导致膜和大块之间出现电压差,估计表明这可能是容易测量的。
2003-07-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Berry phase and spin quantum Hall effect in the vortex state of superfluid He3 in two dimensions
我们证明了二维旋转超流He 3涡旋态的自旋量子霍尔效应可以描述为Bloch准粒子的绝热自旋输运。我们表明,自旋霍尔电导率写的Berry相以及陈数。这一结果与Bloch电子的绝热抽运和晶体中的自发极化有相似之处。
2002-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex-core structure in a mixture of Bose and Fermi superfluids
本文研究了费米超流体和玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物中的量子化涡旋。作为玻色子和费米子组件之间的密度比调谐,我们确定了一个过渡的涡核结构,在整个涡核中的费米子变得完全耗尽,即使在弱耦合巴丁-库珀-施里弗制度。这伴随着涡旋状态的关键性质的变化,以及涡核中玻色-爱因斯坦凝聚体的局部化。在玻色-费米超流混合物中,通过探测涡旋的大小和可见度,可以在实验上探测涡核结构的转变。
2017-06-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Condensation of fermion zero modes in the vortex in nodal superfluids/superconductors
本文考虑了在带隙函数中含有对称保护零点平面的超流/超导系统中,束缚在涡旋上的费米子的能级。具有不同角动量量子数$n$的Caroli-de Gennes-Matricon分支在$p_z\rightarrow 0$处接近零能级。这种能级的凝聚是拓扑超流体/超导体中体涡对应的结果。在给定的情况下,这是体光谱中的狄拉克零点线与涡核中的能级凝聚之间的联系。束缚费米子的态密度在零能量处发散,从而引起超流$^3$ He以角速度$Ω$旋转的极相中的DoS依赖于$\sqrtΩ$,以及超导体在$(d_{xz} + i d_{yz})$波配对态中的DoS依赖于$\sqrt{B}$。
2016-03-09 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Vortex core states in superfluid Fermi-Fermi mixtures with unequal masses
我们分析了两种(质量不平衡)超流费米子混合物的涡核态作为两体结合能的函数。特别是我们解决了Bogoliubov-de Gennes方程的人口平衡的混合物的$^{6}$锂和$^{40}$ K原子在零温度。我们发现涡旋核主要被轻质量($^{6}$ Li)费米子占据,而重质量($^{40}$ K)费米子的核密度是高度耗尽的。这是相反的一个物种(质量平衡)的混合物与平衡的人口,其中等量的密度耗尽被发现在涡核的两个赝自旋组件。
2008-08-06 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Bound states in a superfluid vortex: A detailed study along the BCS-BEC crossover
最近,由于能够通过实验检测到超流涡旋中可能出现的束缚态,它们引起了人们的注意。然而,仍然缺乏一个详细的理论帐户的存在下,这些涡束缚态,在超流相和耦合沿BCS-BEC交叉的所有温度。在这里,我们填补了这一空白,并提出了一个系统的理论研究的基础上Bogoliubov-de~Gennes方程的束缚态,发生在两个特征(内,外)的空间范围内,其中的超流涡旋的扩展可以分割。结果发现,束缚态的总数减少从BCS(弱耦合)侧的交叉向中间耦合区域,他们仍然存在,而束缚态消失后,进入BEC(强耦合)侧。也得到了一个标度关系,连接的内部空间范围内的旋涡的深度和宽度的旋涡本身的束缚态的数量。最后提供了一个标准的局域态密度,以区分一个给定的费米超流体位于耦合温度相图的BCS-BEC交叉。
2019-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Effects of a magnetic field on vortex states in superfluid $^3$He-B
超流$^3$ He-B具有三个局部稳定的涡,即正常核涡($o$ -涡)、A相核涡($v$ -涡)和双核涡($d$ -涡)。在这项工作中,我们研究了磁场平行或垂直于这些结构的涡旋轴上通过求解两个不同的强耦合校正的二维Ginzburg-Landau方程。$v$ -和$d$ -涡旋的能量对磁场有非平凡的依赖性。当纵向磁场增加时,即使对于高压,$v$ -涡旋在能量上也是不稳定的,而对于所有可能的压力范围,$d$ -涡旋在能量上变得最稳定。对于横向磁场,高压侧的$v$涡旋的能量变得低于$d$涡旋的能量。此外,在低压下,$d$ -涡旋中的双核心的取向倾向于平行于磁场,而通过增加压力,允许具有垂直于磁场的双核心的$d$ -涡旋连续变形为$v$ -涡旋。
2019-01-09 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Covariant Vortex In Superconducting-Superfluid-Normal Fluid Mixtures with Stiff Equation of State
在超导体、超流体和正常流体相互作用的混合体的协变描述下,得到了圆柱对称定常涡旋的运动积分。相对于无涡参考状态的涡的相关积分应力-能量系数是在流体混合物的“刚性”(即最小可压缩)相对论状态方程的近似下计算的。作为上述一般结果的一个例子,我们讨论了它们的应用程序的一些众所周知的例子“真正的”超流体和超导系统,包含作为特殊情况。这些包括朗道的双流体模型,不带电的二元超流体混合物,旋转的常规超导体和超流体中子-质子-电子等离子体在外核的中子星。
2000-04-26 astro-ph cond-mat.supr-con gr-qc
Precessing vortex motion and instability in a rotating column of superfluid 3He-B
超流3 He-B中量子化涡线的流动在高温下是层流,但由于相互摩擦阻尼的迅速减小,在0.6 Tc以下出现湍流。在湍流状态下,在应用流中发展的涡流可能变得不稳定,产生新的涡流,并开始湍流。我们监测这种单涡的不稳定性与NMR技术在一个旋转的圆筒。接近湍流的起始温度,已经观察到NMR吸收中的振荡分量,而在湍流开始之前,不稳定性以低速率~ 1涡流/s产生新的涡流。通过与数值计算的比较,我们将振荡与螺旋涡运动相关联,当演化的涡扩展到直线时。
2008-10-01 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Vortex Core Size in $^3$He-$^4$He films with Monolayer Superfluid $^4$He
研究了$^3$ He- $^4$ He混合膜在氧化铝表面的超流转变,其中$^4$ He的超流覆盖率接近一层。随着$^3$ He的添加达到1.3层,过渡变得强烈加宽,表明$^3$ He覆盖率低于一层时涡核尺寸线性增加。退火的样品混合物在4.2 K被认为是至关重要的,在确保均匀的膜在多孔基板。
1999-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Microscopic Structure of a Vortex Line in a Superfluid Fermi Gas
在自洽Bogoliubov-de Gennes理论框架下研究了零温下稀超流费米气体中单个涡旋的微观性质。仅使用物理参数作为输入,我们研究了对势,密度,能量和电流分布。数值结果与解析表达式的比较清楚地表明,涡的能量是由零温度BCS相干长度。
2003-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Fracton-elasticity duality of two-dimensional superfluid vortex crystals: defect interactions and quantum melting
采用分形弹性对偶,我们开发了一个低能量的有效理论的零温度涡旋晶体在二维玻色超流体,自然包含晶体拓扑缺陷。我们提取这些缺陷之间的静态相互作用,并研究了几个连续的量子跃迁所引发的希格斯凝聚的涡旋空位/晶体和位错。我们建议,量子熔融的涡旋晶体向六方或近晶相可能会发生通过一对连续的过渡分离的中间涡旋超固相。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Effective field theory of a vortex lattice in a bosonic superfluid
利用玻色子-涡旋对偶性,我们建立了玻色子伽利略不变可压缩超流体中二维涡旋晶格的低能有效理论。激发谱包含一个带隙的Kohn模和一个在低动量下具有二次色散关系的椭圆偏振Tkachenko模。外旋打破宇称和时间反演对称性,并引起霍尔响应。我们提取的粒子数电流和应力张量的线性响应,并研究它们之间的关系,遵循伽利略对称性。我们认为,基本粒子和涡旋不耦合到自旋连接,这表明霍尔粘度在零频率和动量在涡旋晶格中消失。
2018-09-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Microscopic description of axisymmetric vortices in $^{3}P_{2}$ superfluids
首次用微观理论研究了${}^{3}P_{2}$超流体中的量子化涡旋。该理论是基于Eilenberger方程确定的序参量和Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,以获得本征能量和核心磁化。在轴对称涡旋组态中,我们发现了几种稳定和亚稳定的涡旋组态,它们依赖于磁场的强度,类似于$^3$ He超流体中的$v$涡旋和$o$涡旋。证明了在强磁场作用下,$o$涡旋是最稳定的轴对称涡旋,并在$o$涡旋核中发现了两个零能的Majorana费米子束缚态.我们表明,使用BdG方程计算的芯磁化强度的配置文件是从那些只使用已知的序参量配置文件计算有很大的不同。
2020-02-26 astro-ph.HE cond-mat.supr-con nucl-th
On quantum melting of superfluid vortex crystals: from Lifshitz scalar to dual gravity
本文利用分形子—弹性对偶研究快速旋转二维超流体涡旋晶格的量子熔化,纳入拓扑缺陷并为演生对偶引力描述奠定基础。
2024-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el