Liquid 4He: contributions to first principles theory of quantized vortices, thermohydrodynamic properties, and the lambda transition
液体4He已经被广泛研究了近一个世纪，但仍然有一些突出的薄弱环节或缺失环节，在我们的理解it.This本文回顾了一些主要的路径在以前的研究，然后着手填补空白，并创建一个完整的图片与更完整的理解，通过第一原理治疗的现实模型，开始与微观，原子描述的液体。涡核和热流体动力学性质的两种流体模型的新推导的结果被用来表明，相互作用的量子化涡可能会产生一个lambda异常的比热附近的超流过渡的流动特性的变化。解释了超流态的有序性。实验支持新的计算展出，并提出了一个独特的比热实验来测试理论的预测。相关的理论在宇宙学，天体物理学和玻色-爱因斯坦凝聚体现代研究进行了讨论。
2006-03-03 cond-mat.stat-mech
Superfluid Phase Transition with Activated Velocity Fluctuations: Renormalization Group Approach
提出了一个量子场模型，它将玻色凝聚系统在其相变附近转变为超流相和速度涨落。随机纳维-斯托克斯方程用于产生速度波动。因此，该模型推广了临界动力学的模型F。采用Martin-Siggia-Rose形式和路径积分方法导出了场论作用量。用微扰重整化群方法分析了平衡涨落的区域。采用双$(ε,δ)$展开格式，其中是对空间维度$4$的偏离，而$δ$描述了速度波动的标度。重正化过程被执行到首阶。从热平衡区的分析中得到的主要推论表明，所提出的模型的单回路计算不足以对不动点的稳定性作出明确的结论。我们还表明，临界指数急剧变化的结果的湍流背景和临界波动实际上被破坏的发达国家的湍流波动。计算了有效粘度的标度指数，与期望值$4/3$一致。
2015-12-17 cond-mat.stat-mech
Specific Heat of Liquid Helium in Zero Gravity very near the Lambda Point
我们报告的细节和修订分析的实验，以测量氦的比热与subnanokelvin温度分辨率附近的λ点。测量是在从超流转变点以下22 mK到超流转变点以上4 uK的蒸汽压下进行的。该实验是在地球轨道上进行的，以减少地球上引力引起的压力梯度造成的过渡的圆化。比热测量是在渐近区域的深处进行的，在过渡的2 nK以内。未发现该分离度的四舍五入证据。发现描述比热奇异性的临界指数的最佳值为a = -0.0127+-0.0003。这被最近基于重整化群技术的两个估计所包围，但稍微超出了最近结果的误差范围。跃迁两侧的首阶奇异性系数之比为A+/A- =1.053+ - 0.002，与最近的一个估计很好地吻合。通过结合比热和超流密度指数，可以对约瑟夫森标度关系进行检验。优秀的协议被发现的基础上，高精度测量的超流体密度在其他地方。这些结果代表了迄今为止对临界现象的理论预测的最精确的检验。
2003-10-07 cond-mat.stat-mech
Superfluid transition in a correlated defect network
受最近$^4$ He固体在低温下可能的超固体行为的实验的启发，我们考虑了一个包含相关线性位错或平面晶界的系统跨越网络的缺陷固体中的超流性模型。使用参数的基础上的哈里斯准则，以及数值模拟，我们发现，这种相关的淬火无序移动熟悉的超流λ过渡到一个新的无序普适类中的相关长度指数$ν\ge 1$。这导致超流密度的温度导数$dρ_{\rm s}/dT$和热容的温度导数$dc/dT$在跃迁$T_{\rm c}$处保持有限，因此跃迁的奇异性较低，与通常的λ跃迁有很大不同。
2012-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Superfluidity in multicomponent fermions via the functional renormalization group
本研究针对大自旋费米子系统的超流相变临界特性，采用泛函重整化群非微扰分析复斜对称二阶张量序参量涨落的玻色场论，证实了涨落诱导的一级相变及强弱耦合区的不同表现。
2022-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
The onset of superfluidity in capillary flow of liquid helium 4
本文以液氦4的毛细流动为例，研究了超流性的起始机制。在毛细管流动中，在正相中观察到剪切粘度的大幅下降（λ点<T<3.7K）。在这个温度范围内，相干多体波函数在玻色统计的强烈影响下，增长到宏观和微观之间的一个中间尺度，这与热涨落不同。我们通过将其包含在也包括旋转氦4流动的总体图像中来考虑这种毛细流动。利用Kramers-Kronig关系，我们用系统的广义磁化率表示了剪切粘度的倒数，并得到了λ点附近的剪切粘度公式。把不含凝聚的玻色子看作非微扰态，我们用微扰法计算了玻色子在排斥作用下的磁化率。从3.7K开始，随着温度的降低，相干波函数的增长逐渐抑制剪切粘度，使超流流动趋于稳定。将得到的公式与实验数据进行比较，我们估计，在力学意义上定义的超流密度的比率达到1/100000以上的λ点。
2008-09-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Shear viscosity and Bose statistics: Capillary flow above lambda point
本文研究了液氦4流过毛细管时，剪切粘度在2.8K以下逐渐下降的现象。毛细管流中剪切粘度的消失是耗散现象中超流性的一种表现，其起始机制与非耗散现象中的超流性相比是一个微妙的问题。应用线性响应理论的剪切粘度系数的倒数，我们将这两种类型的超流性使用Kramers-Kronig关系。我们得到一个公式描述玻色统计的影响的运动剪切粘度的磁化率。与普通液体相比，在λ点以上的液氦4具有小1/1000的剪切粘度系数。因此，尽管处于正常相，但在玻色统计的强烈影响下，它已经是一种反常液体。相干多体波函数增长到宏观和微观之间的中间尺寸，不是作为热涨落，而是作为热平衡状态。从不含凝聚的玻色子出发，我们用微扰法计算了玻色子对排斥相互作用的磁化率。我们研究如何，随着温度的降低，相干波函数的增长逐渐抑制剪切粘度，并最终导致在临界点的无摩擦流。
2007-07-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Critical temperature and superfluid gap of the Unitary Fermi Gas from Functional Renormalization
本文利用泛函重整化群研究了酉费米气体的超流相变，目的是为了达到定量的精度。我们提取$T_{\rm c}/μ=0.38(2)$和$Δ/μ=1.04(15)$的临界温度和超流间隙在零温度下，分别在一个系统的改进截断的有效平均行动。与以前的方法相比，关键的新成分包括使用调节器，它可以切断频率和动量。我们将重整化效应的玻色子和费米子传播，包括高阶玻色子散射过程，并调查监管机构和规格参数依赖的误差估计。当改进截断时，比率$Δ/T_{\rm c}=2.7(3)$对玻色子和费米子的相对截止尺度变得不那么敏感。这项工作中开发的技术很容易推广到有限散射长度、较低维度和自旋不平衡的情况。
2013-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nucl-th
Vortex-loop calculation of the specific heat of superfluid $^4$He under pressure
本文用涡环重整化方法计算了超流$^4$ He在λ点附近的比热。输入参数是T $_λ$的压力依赖性和超流密度，它们决定了涡核能量和涡核尺寸的非普适参数。比热的结果被认为是在良好的协议与实验数据，匹配预期的普遍的压力依赖性约5 $\%$。比热的非通用的临界振幅被发现是在合理的协议，一个比实验大四倍。我们指出了最近的Gross-Pitaevskii模拟的问题，声称涡环渗流温度不匹配的超流相变的临界温度。
2019-12-31 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein Condensation and the Lambda Transition for Interacting Lennard-Jones Helium-4
该研究利用量子环 Monte Carlo 模拟和受约束自由能最小化，分析相互作用 Lennard-Jones 氦-4 在 λ 转变附近凝聚、置换环、热容与超流性之间的关系。
2025-10-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Energy cascade and the four-fifths law in superfluid turbulence
在低至1.56 K、高至R_λ ~ 1640的超流~ 4 He风洞中，对描述经典流体在高雷诺数下从大尺度涡到小尺度涡的能量级联的4/5湍流定律进行了实验验证。Landau-Tisza双流体模型的高分辨率模拟结果证实了这一结果，低至1.15 K，对应于低于3%的剩余正常流体浓度，但具有较低的雷诺数R_lambda ~ 100。虽然卡门-豪沃思方程（包括粘性项）在超流体中是无效的\emph{a priori}，它被发现，它提供了一个经验描述的偏离理想的4/5定律在小尺度上，并允许我们确定一个有效的粘度的超流体，其值匹配的运动粘度的正常流体的浓度无关。
2012-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Renormalization group flow for fermionic superfluids at zero temperature
以引力哈伯德模型为原型，对引力相互作用费米系统超流基态的量子涨落效应进行了全面的分析。超流序参量及其波动由玻色子Hubbard-Stratonovich场实现，该场分裂成对应于纵向和横向（Goldstone）波动的两个分量。通过截断耦合费米子-玻色子作用量的精确泛函重整化群流得到一组近似流方程，计算系统的物理性质。这些方程捕捉了涨落对非普适量的影响，如费米子能隙，以及存在于每一种费米子超流体中的普适红外渐近。我们在二维数值求解流动方程，并在二维和三维解析计算渐近行为。与平均场能隙相比，费米能隙Δ显著减小，玻色子序参量α（相当于平均场论中的Δ）被涨落抑制到Δ以下。费米子-玻色子顶点只是稍微重整化了。在红外区，横向序参量波动与戈德斯通模式导致一个强烈的重整化的纵向波动：纵向质量和玻色自相互作用线性消失的规模在二维的函数，并在三维的几何，在协议的确切行为的相互作用玻色气体。
2008-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Renormalization group study of superfluid phase transition: effect of compressibility
考虑了存在外部搅拌和平流过程的超流系统的动力学临界行为。后者是由高斯随机速度系综产生的，具有时间上的白噪声特性和自相似的空间依赖性。这项工作的主要重点是分析可压缩模式的临界行为的影响。该模型是通过随机朗之万方程，然后重铸到Janssen-De Dominant响应形式主义。利用场论微扰重整化群方法分析了模型的大尺度性质。对双$(\varepsilon, y)$展开方案中的首圈近似进行了显式计算，其中$\varepsilon$是对上临界维数$d_c = 4$的偏离，$y$描述了速度系综的标度性质.总共有五个不同的普适性类预计是宏观上可观察的。在不可压缩的情况下，我们发现，可压缩性导致增强和稳定的非平凡的渐近制度。
2020-07-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
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
Critical Casimir Effect in superfluid wetting films
最近对纯~ 4 He和~ 3 He-~ 4 He混合物在固体基底上的完全润湿行为的实验数据表明，在分别接近临界转变点和三临界点时，相应的膜厚L会发生变化，这可归因于临界Casimir力fC。我们计算的标度函数vartheta的f_C内的模型表示相应的普适类。对于混合物，我们的分析提供了一个丰富的行为vartheta从实验数据推导出的理解和预测的三临界点和纯4 He的三临界点之间的交叉行为，这是连接的临界点线。在润湿膜内形成“软模式”相，实验观察到在三临界点以下f_C出现明显的最大值。在三临界点附近，我们发现vartheta的主导行为的对数修正~L^（-3）（ln L）^（1/2）主导了背景色散力的贡献。
2007-05-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
The critical exponents of the superfluid transition in He4
我们改进了三维XY普适类临界指数的理论估计，该估计适用于He 4沿其相图的切线的超流转变。我们得到估计值alpha=-0.0151（3），nu=0.6717（1），eta=0.0381（2），gamma=1.3178（2），beta=0.3486（1），delta=4.780（1）。我们的结果是通过对晶格尺寸L=128的高统计蒙特卡罗模拟的有限尺寸标度分析和对两个改进模型的22阶高温展开式的计算得到的。我们注意到，在微重力环境下He 4的超流转变中，比热指数α的计算结果与最近的实验估计值α =-0.0127（3）不一致。
2006-05-03 cond-mat.stat-mech hep-lat
Shear viscosity of liquid helium 4 above the lambda point
在液氦4中，许多与玻色统计相关的特征被液体的强相互作用性质所掩盖。作为这些特征的一个例子，我们研究了液氦4在λ点以上的剪切粘度。将线性响应理论应用于毛细流的Poiffille公式，剪切粘度系数的倒数被认为是输运系数。利用Kramers-Kronig关系，我们将毛细管中的超流与旋转桶中的超流联系起来，并用系统的磁化率表示剪切粘性系数的倒数。得到了描述玻色统计影响的运动剪切粘度公式。利用这个公式，我们研究了在1个大气压下液氦4中运动剪切粘度从3.7K到λ点的逐渐下降。
2007-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Classical-Field Renormalization Flow of One-Dimensional Disordered Bosons
我们表明，在政权时，强无序更相关的场量子化的超流-玻色玻璃临界的一维玻色子之前，在介观尺度上的超流刚度的长期的物理缓慢的经典场重整化流。当系统的可压缩性保持不变时，系统的量子性质只在稀弱链的重整化中表现出来。在绝缘方面，流动最终达到了一个值的Luttinger参数，在该值的瞬子-反瞬子对开始增殖，根据普遍的量子方案。由于瞬子逸度被抑制，这种情况首先发生在天文学系统尺寸上。我们通过第一性原理模拟来说明我们的结果。
2013-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Renormalization group theory for fermions and order parameter fluctuations in interacting Fermi systems
在这篇论文中，我们对低温和零温下的二维和三维费米系统进行了全面的重整化群分析。我们在泛函重整化群框架下，通过推导和求解流方程，研究了具有自发对称性破缺缺和量子临界行为的系统。我们推广赫兹-米利斯理论的量子相变在巡回费米子系统的相位与离散和连续破缺，量子临界点的零温度理论与一个非高斯不动点。我们计算的有限温度相边界附近的量子临界点明确包括非高斯波动。然后，我们建立了一个耦合费米子-玻色子重整化群理论，该理论捕捉了无带隙费米子在接近量子临界点时与无质量序参量波动的相互作用。作为第一个应用，我们计算了二维吸引相互作用狄拉克费米子从半金属到超流量子相变的量子临界指数。序参量传播子和费米子传播子都成为动量的非解析函数，破坏了费米液体的行为。最后，我们以引力哈伯德模型为原型，计算了引力相互作用费米系统超流基态的量子涨落效应。流方程捕捉纵向和戈德斯通序参量波动对非普适量的影响，如费米子间隙和费米子玻色子顶点，以及存在于每一个费米子超流体的精确的普适红外渐近。
2011-09-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Superfluid--Insulator Transition in Strongly Disordered One-dimensional Systems
我们提出了一个渐近精确的重整化群理论的超流-绝缘体过渡的一维无序系统，重点是准确描述的Giamarchi-Schulz（瞬子-反瞬子）和弱链接（scratched-XY）的临界之间的相互作用。结合广泛的量子蒙特卡罗模拟的理论，使我们能够阐明新的一维无序玻色-哈伯德模型在单位填充的基态相图。
2016-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonclassical rotational behavior at the vicinity of the lamda point
研究了量子液体在λ点附近的转动特性。在λ点以上的液氦4中，在玻色统计的强烈影响下，相干多体波函数增长到宏观和微观之间的中间尺寸，这与热涨落具有不同的性质。它必须反映在旋转特性中，例如转动惯量。从没有凝聚的玻色子开始，我们对玻色子对排斥相互作用的磁化率进行了微扰计算，并研究了随着温度的降低，相干波函数的增长如何逐渐改变液体的旋转行为：转动惯量在λ点以上略微减小。这意味着在λ点附近，机械超流密度并不总是与热力学密度一致，我们将所得结果与Hess和Fairbank的实验结果进行了比较。从这个角度给出了一个新的解释的剪切粘度刚刚以上的λ点。
2007-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
