Resonant Hawking radiation as an instability
我们考虑一个简单的黑洞激光模型:一个具有均匀声速和部分均匀流动的玻色-爱因斯坦凝聚体,建立了两个视界,一个黑洞视界和一个白洞视界。限制在视界之间的波被放大,类似于激光腔中的辐射。黑洞激光表现为一种不稳定性,其模式的离散集近似由往返条件给出。我们发现,除了常规的霍金辐射外,反普朗克辐射也会从黑洞激光器中穿透出来。
2018-08-07 cond-mat.quant-gas gr-qc
Thermodynamic origin of the Landau instability of superfluids
本文通过热力学论证揭示了超流体朗道不稳定性的起源,其起始对应自由能二阶导数矩阵特征值变号,并统一适用于伽利略及相对论超流体,与朗道临界速度一致。
2022-12-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Kelvin-Helmholtz instability in annular superfluids across the UFG-BCS crossover
Warsaw University of Technology(华沙理工大学);Politecnico di Torino(都灵理工学院);University of Washington(华盛顿大学)
本文采用含时超流体密度泛函理论,研究环形费米超流体在UFG-BCS渡越区的开尔文-亥姆霍兹不稳定性,揭示了不同相互作用区的动力学差异,为相关研究提供微观基准并约束实验-理论差异的解释。
2026-09-03 cond-mat.quant-gas
Chladni solitons and the onset of the snaking instability for dark solitons in confined superfluids
预测了通道超流中由交叉涡线组成的复杂孤立波。它们在圆柱形陷阱中的形状包括十字架、辐条轮和希腊语$Φ$,并追踪平面暗孤子不稳定振动模式的节线,类似于Chladni的膜振动图。定常孤立波扩展了一个家庭的解决方案,其中包括以前已知的孤波涡和涡环。从玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)和超流费米气体穿过BEC-BCS交叉的尺度分离出发,预测了它们从暗孤子开始的分岔点,表明蛇形不稳定性的新的不稳定模式的开始,并得到了全数值计算的证实。在超冷气体实验中,通过暗孤子的种子衰变可以观测到Chladni孤子。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas
Snake instability of dark solitons in fermionic superfluids
我们提出的蛇在费米超流体的Bogoliubov-de Gennes理论的BEC BCS交叉使用的随机相位近似的数值计算补充随时间变化的模拟。我们研究了交叉点的蛇形行为,并量化了不稳定性的时间尺度和长度尺度。虽然动态显示出广泛的蛇形最终产生的涡流和声音的BEC侧的交叉之前,蛇形动态被抢占衰减到声音由于对打破深BCS制度。在幺正性极限,流体动力学参数允许我们链接到实验观察到的比率的惯性孤立子的物理质量的蛇形率。在此极限下,我们看到了一个未解决的差异,我们的数值估计的临界波数的抑制蛇不稳定性和最近的实验观察与超冷费米气体。
2013-10-09 cond-mat.quant-gas
Kelvin-Helmholtz instability in an atomic superfluid
我们证明了一种实验上可行的方法,在单组分原子玻色-爱因斯坦凝聚体中产生经典的开尔文-亥姆霍兹不稳定性。通过逐步减少两个逆流通道之间的势垒,我们种子线的量子化的漩涡,这之前形成逐渐更大的集群,模仿经典的卷起来的行为的开尔文-亥姆霍兹不稳定性。这种团簇形成导致了一个有效的超流剪切层,通过许多量子化的旋涡的集体运动形成。由此,我们展示了一种简单的方法来测量一个系统中的湍流量子流体的有效粘度与一个中等数量的漩涡,在目前的实验能力的范围内。
2018-03-01 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Suppression of the superfluid Kelvin-Helmholtz instability due to massive vortex cores, friction and confinement
本研究通过广义点涡模型表征超流体界面量子化涡旋结构破缺的动力学不稳定性,明确涡核质量、耗散、边界邻近三种抑制机制,发现有质量涡核可改变标度律与发展方向,并将模型预测与冷原子实验测量结果对比。
2024-08-02 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Fulde-Ferrell pairing instability of a Rashba spin-orbit coupled Fermi gas
在Rashba自旋轨道耦合和面内塞曼场存在的情况下,从理论上分析了三维超冷原子费米气体对Fulde-Ferrell超流体的配对不稳定性.我们使用标准的无偏准则的超流性的发病,与对波动的影响是部分考虑到近似使用平均场化学势在零温度。这就产生了一个改进的预测超流转变温度超过平均场,特别是在强耦合单一的限制。我们还研究了随着Rashba自旋轨道耦合的增加,沿着从Bardeen-Cooper-Schrieffer超流体到Rashbons的玻色-爱因斯坦凝聚体的交叉,强Rashba自旋轨道耦合形成的两个费米子的紧束缚态
2013-10-14 cond-mat.quant-gas
Instability of Abrikosov lattice due to nonanalytic core reconstruction of vortices in Bosonic superfluids
研究了弱耦合超流体中涡核的非解析重构对静态涡结构的影响。我们表明,在旋转的二维系统中,Abrikosov涡格是不稳定的涡核变形:每个零的波函数成为一个有限长度的削减。由于表面效应或与晶格的剪切变形(螺旋结构)的相互作用,表征切割方向的董事本身在超结构中是有序的。在干净的超导薄膜中也可以观察到类似的不稳定性。
2016-08-06 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Instability and Vortex Rings Dynamics in a Three-Dimensional Superfluid Flow Through a Constriction
我们研究了三维空间中超流通过收缩区的不稳定性。我们考虑了零温下的玻色-爱因斯坦凝聚体在两种不同的几何结构中的情况:直波导和圆环。收缩由一个广泛的,排斥穿透障碍。在流体动力学制度,我们发现,流动变得不稳定,只要在经典(费米子)表面的速度等于声速内的收缩。在这个临界点,涡环进入云的大部分区域。核和动力学的情况下,强烈影响的背景冷凝流的速度和密度的不对称性的存在。
2011-03-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Splitting instability of a doubly quantized vortex in superfluid Fermi gases
本文通过低能有效场论研究超流费米气体BEC-BCS渡越中双量子化涡旋的分裂不稳定性,发现其特性随渡越剧烈变化,并在渡越区增强声子发射、缩短涡旋寿命。
2023-11-20 cond-mat.quant-gas
Dynamical Density Fluctuation of Superfluids near Critical Velocities
本文提出了一个凝聚玻色-爱因斯坦系统中超流体的稳定性判据,该判据结合了局域密度的谱函数或自相关函数。在Gross-Pitaevskii-Bogoliubov理论中,我们利用Bogoliubov方程零模的显式形式和鞍结分岔附近的动力学标度,证明了我们的孤子发射不稳定性判据的有效性.在单模近似下,该判据也适用于朗道声子不稳定性和朗道旋子不稳定性。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Thermal-assisted Anisotropy and Thermal-driven Instability in the Superfluidity state of Two-Species Polar Fermi Gas
研究了具有各向同性接触和各向异性长程偶极相互作用的两组分异质费米气体的超流态。通过显式地考虑Fock交换的贡献,我们得到了描述系统中的对态的自洽方程。利用系统的对称性,我们开发了一种有效的方法来解决自洽方程的对称性。我们发现,温度往往会增加对态的各向异性,这是相当违反直觉的。我们通过考察系统的数密度分布、激发谱和对关联函数的角度依赖性来研究系统的各向异性性质。揭示了接触相互作用和偶极相互作用对各向异性的竞争效应。我们推导并计算了系统的超流质量密度$ρ_{ij}$。令人惊讶的是,我们发现,$ρ_{zz}$在某个特定温度$T^*$($T<T_c$)以上变为负值,表明系统存在某种不稳定性。这表明,难以捉摸的FFLO状态可以在实验中观察到,由于自发产生的超流的各向异性状态。
2011-06-05 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamics and instabilities of relativistic superfluids at finite superflow
该研究探讨有限超流下相对论超流体的不稳定性,揭示其源于局域热力学不稳定性并给出判据,验证该判据适用于强耦合超流体,还通过全息方法计算输运系数并验证拟正模匹配性。
2023-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Crow instability of vortex lines in dipolar superfluids
本文利用平均场模拟研究偶极超流体中量子涡旋线的 Crow 不稳定性,揭示偶极极化方向对 Kelvin 模选择、涡旋曲率及失稳增长率的调控作用。
2025-09-30 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Pattern formation of quantum Kelvin-Helmholtz instability in binary superfluids
本文在经典流体Kelvin-Helmholtz不稳定性理论的基础上,利用Weber数,研究了由剪切流不稳定性引起的分离双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的非线性动力学行为。Gross-Pitaevskii方程的数值模拟表明,斑图形成的动力学是由韦伯数$We$,澄清了量子流体系统独特的微观方面。对于$We \lesssim 1$,Kelvin-Helmholtz不稳定性诱导界面的颤振指图案和量子化的旋涡产生在手指的尖端。相关的非线性动力学表现出相对于$We$的普遍行为。当界面厚度大于界面模波长的$We \gtrsim 1$模式时,逆超流不稳定性有效地引发了非线性动力学。在强分离状态和大的相对速度下,不稳定性导致瞬时拉链斑图形成,而不是由于缺乏足够的循环来形成每个手指的量化涡旋而产生涡旋。而在弱分离区和小相对速度下,不稳定性导致重叠区出现海豹皮斑图,其中超流的摩擦弛豫不能仅用均匀的反超流不稳定性来解释。我们讨论的细节的线性和非线性特性的动态交叉从小到大的韦伯数,其中的界面的微观特性变得重要的大韦伯数。
2021-04-28 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic Instability and Turbulence in Quantum Fluids
由量子涡旋组成的超流湍流称为量子湍流。超流体$^4$ He中的量子湍流和量子涡旋是近50年来才发现的,但最近这一领域又出现了新的进展。一个是超流氦领域。速度场的能谱和概率分布函数等统计量已经可以通过实验和数值计算得到。可视化技术在直接显示量子化涡旋方面取得了一定的进展和成功。另一个创新是在原子玻色-爱因斯坦凝聚领域。现代光学技术使我们能够直接控制和观察凝聚态和量子化涡旋。各种流体动力学不稳定性已被揭示。甚至QT也是在实验中实现的。本文介绍了这些最新进展以及研究QT的动机。
2012-07-16 cond-mat.quant-gas
Observing the Rosensweig instability of a quantum ferrofluid
铁磁流体由于其组分的磁性性质而显示出不寻常的流体动力学效应。为了增加磁化强度,经典的铁磁流体经历Rosensweig不稳定性,并产生自组织有序的表面结构或液滴晶体。具有强偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体是一种量子铁磁流体,也表现出超流性。偶极量子气体领域的动机是寻找打破连续对称性的新相。连续对称性的同时破缺,如超流态的相不变性和晶体的平移对称性,为物质的新状态提供了基础。然而,在超流体中的相互作用诱导的结晶尚未观察到。在这里,我们使用原位成像直接观察自发过渡从一个非结构化的超流体到有序排列的液滴在原子镝玻色-爱因斯坦凝聚体。通过利用费什巴赫共振来控制粒子间的相互作用,我们诱导了有限波长的不稳定性,并观察到离散的三角形结构的液滴,随着原子数的增加而增长。我们发现,这些国家是令人惊讶的长寿命和测量滞后行为,这是典型的结晶过程和密切类似的Rosensweig不稳定性。我们的系统既能表现出超流性,也能表现出自发的平移对称破缺。所提出的观测没有探测结构状态下的超流性,但是如果液滴通过弱连接建立共同的相,则该系统是超固体基态的非常好的候选者。
2015-10-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Impurity induced Modulational instability in Bose-Einstein condensates
通过线性稳定性分析(LSA)和耦合Gross-Pitaevskii(GP)方程的直接数值模拟,研究了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中杂质诱导的调制不稳定性(MI)及其相关的非线性动力学.我们探讨了BEC内的杂质所起的双重作用-煽动MI和最初产生的孤立波的耗散。由于杂质的存在,排斥性BEC甚至是调制不稳定的,并且这种MI趋势随着杂质分数和超流-杂质耦合强度的增加而增加。然而,一个给定的BEC走向MI的趋势随着杂质原子质量的减小而减小,而超流-杂质相互作用的符号不起作用。上述结果是真实的,即使是有吸引力的BEC,除了弱超流杂质耦合,其中MI现象是轻微抑制杂质的存在。孤子的耗散降低了它们的寿命,并且分别在较大的杂质分数和强的超流杂质强度下表现突出。
2023-01-24 cond-mat.quant-gas
Dark solitons dynamics and snake instability in superfluid Fermi gases trapped by an anisotropic harmonic potential
在序参量方程的框架下,研究了各向异性费米气体中暗孤子的产生、动力学和稳定性。我们计算了暗孤子在陷阱中的振荡周期,并发现与基于Bogoliubov-de Gennes方程的结果很好的一致。通过研究初始偏心暗孤子在幺正极限下各种紧横向约束下的稳定性,不仅给出了动力学稳定性的判据,而且发现孤子以及孤子与涡旋环的混合体可以用不同的振荡周期来表征。最近实验的参数不符合稳定性标准[Nature { \bf 499},426(2013)]。因此,而不是一个非常缓慢的振荡实验观察到的,我们发现,所产生的暗孤子经历了横向蛇不稳定性与崩溃成涡环,它传播的类似孤子的方式与近两倍大的周期。
2013-09-28 cond-mat.quant-gas
Fulde-Ferrell Pairing instability in Spin-Orbit Coupled Fermi Gas
本文研究了自旋轨道耦合超冷费米气体中超流相在有效塞曼场作用下的有限动量对。基于我们的两体和平均场多体计算,我们表明,Fulde-Ferrell型超流体在零温和有限温相图中占主导地位。我们系统地研究了这种新相的起源和性质。
2013-07-18 cond-mat.quant-gas
FFLO states and quantum oscillations in mesoscopic superconductors and superfluid ultracold Fermi gases
研究了二维介观超导体在任意取向的磁场和旋转的非平衡态布居的超流费米气体中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)不稳定性和相变的特征.利用广义的唯象的金-朗道理论,我们已经表明,FFLO态的强烈修改的效果的捕获势限制的凝聚。非均匀态形成的现象是由三个长度尺度的相互作用决定的:(i)FFLO不稳定性的长度尺度;(ii)2D系统尺寸;(iii)与费米凝聚旋转或垂直于超导盘施加的磁场分量引起的轨道效应相关的长度尺度。我们已经研究了这种相互作用和产生的量子振荡效应在超导和超流体有限尺寸系统与FFLO不稳定性和描述的特点的FFLO现象在一个限制的几何形状。结果表明,系统的有限大小强烈影响不同涡度状态之间切换的可观测性条件。
2010-09-02 cond-mat.quant-gas
Instability of superfluid Fermi gases induced by a roton-like density mode in optical lattices
研究了零温下深光晶格中超流费米气体在BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉中的稳定性。在紧束缚吸引哈伯德模型中,我们计算了低能Anderson-Bogoliubov(AB)模的谱以及超流存在下的单粒子激发,以确定临界速度.为了获得AB模式的光谱,我们计算的密度响应函数的广义无规相位近似应用格林函数形式主义开发的哈伯德模型的Litté和Griffin。我们发现,AB模的光谱是分离的粒子-空穴连续谱具有特征的Rotonlike最小值在短波长处,由于强烈的电荷密度波动。随着晶格速度的增加,类圆最小值的能量减小,在临界速度处达到零,该临界速度小于电子对的破裂速度。这表明,超流态是能量不稳定的,由于自发发射的短波长rotonlike激发的AB模式,而不是由于对破缺。我们确定的临界速度作为跨BCS-BEC交叉制度的相互作用强度的函数。
2010-01-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Is a doubly quantized vortex dynamically unstable in uniform superfluids?
我们重新讨论了零温下均匀单组分超流体中双量子化涡旋的分裂不稳定性的基本问题。通过对Bogoliubov-de Gennes方程的大规模模拟,我们分析了双量子化涡旋的激发频率与系统尺寸的关系,发现即使在无限系统尺寸的极限下,系统仍然保持动态不稳定.微扰和半经典理论揭示了分裂不稳定性辐射出一个阻尼振荡声子作为一个准正常模式的相反对应物。
2018-01-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
A Dielectric Superfluid of Polar Molecules
我们表明,在可实现的实验条件下,极性分子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)可以表现出介电特性。特别是,我们推导出一组自洽的平均场方程,耦合的凝聚体密度,其电偶极子场,导致出现的极化模式,耦合到丰富的准粒子谱的凝聚体。虽然在这个系统中抑制了通常的旋子不稳定性,但耦合可以引起声子样不稳定性,这是具有负静态介电函数的介电材料的特征。
2012-04-23 cond-mat.quant-gas
Landau Instability and soliton formation
本文利用全息对偶模拟超流体Landau不稳定性的演化,发现系统最终稳定为速度低于临界值的均匀态,并揭示了通过孤子自发成核降低超流体速度的机制。
2025-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el gr-qc
Dark-dark solitons and modulational instability in miscible, two-component Bose-Einstein condensates
研究了两种可互溶超流体在窄通道中快速逆流时的动力学行为。超流体是由两个可区分的成分的被困稀释气体玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。整个云的逆流诱导调制不稳定性的发病观察,并示出导致暗-暗矢量孤子的增殖。这些孤子,我们观察到的第一次在BEC中,不存在于单组分系统,表现出有趣的跳动动力学,并可以经历一个横向不稳定性,导致涡线结构。实验结果和多维数值模拟。
2011-07-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Generation of vortex dipoles in superfluid Fermi gas in BCS limit
本文从理论上研究了BCS极限下超流费米气体中涡旋偶极子的产生。涡偶极子产生于超流中,或者是通过将障碍物移动到临界速度以上,或者是由于两个超流碎片突然混合所获得的冲击波的衰减。我们观察到,在煎饼形的陷阱,冲击波可以导致密度波纹的形成,衰减成涡偶极子由于蛇不稳定性的发病。
2013-04-01 cond-mat.quant-gas
Spin-Current Instability at a Magnetic Domain Wall in a Ferromagnetic Superfluid: a Generation Mechanism of Eccentric Fractional Skyrmions
超冷原子的自旋超流体是研究自旋电流和织构的本征性质的理想材料,因为它们是在没有杂质、位错和热涨落的孤立、无耗散系统中实现的。本研究从理论上揭示了自旋电流对自旋超流体中磁畴壁的影响。本文给出了零温下自旋为1的具有易轴各向异性的玻色-爱因斯坦凝聚体铁磁相的壁面解。玻色准粒子力学分析表明,当速度超过临界自旋流速度时,沿壁面的自旋流变得不稳定,由于横向磁振子和波纹子之间的竞争,导致复杂的情况。我们的直接数值模拟表明,该系统有一个机制,以产生一个偏心的分数skyrmion,它具有分数拓扑电荷,但它的纹理是不类似的一个重子。这种机制与易轴磁体中传统skyrmions的产生相反。理论上的发现可以在与最近对超冷原子进行的实验相同的情况下进行检验。就自发对称性破缺的普遍性而言,在具有相同对称性破缺的不同物理系统中,预期会出现类似的现象。
2022-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Revisiting the Landau criterion: a hydrodynamic and holographic approach to superfluid instabilities
本文通过流体力学方法研究有限超流下超流体的不稳定性,发现其兼具动态与热力学不稳定性特征,并借助规范-引力对偶性验证了结果,提出了适用于任意相互作用系统且不依赖特定对称性或量子统计的模型无关判据。
2024-01-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Dimensionality of a strongly interacting 2D-3D Fermi-Fermi mixture from the perspective of superfluid instability and excitation properties
Keio University(庆应义塾大学);University of Tokyo(东京大学)
利用自洽T矩阵近似研究不同维度带间配对形成的吸引相互作用费米原子气体,发现混合维度增强的配对涨落使超流转变温度在2D-3D极限下被压制至零,而赝能隙现象则呈现3D特征,表明强相互作用费米气体的维度性取决于观测对象。
2026-05-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Dynamical instability in the S=1 Bose-Hubbard model
本文研究了S=1的Bose-哈伯德模型中超流的动力学不稳定性。基于Gutzwiller动力学近似计算了凝聚体中每个自旋分量的时间演化,从弱相关区域到Mott-绝缘体过渡附近的强相关区域。由于自旋相关的相互作用,自旋为1的凝聚体的超流流的衰变在一个不同的临界动量从一个自旋的情况下,当相互作用强度相同。我们还计算了该模型的动力学相图,并澄清,所获得的相边界有很大不同的功能取决于是否每个站点的平均粒子数是偶数或奇数。最后,我们分析了与动力学不稳定性相关的密度和自旋调制。我们发现自旋调制对均匀磁场的存在非常敏感。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas
Superfluid properties of bright solitons in a ring
本文从理论上研究了一维环形超流的超流性质。我们导出了Leggett在超固体中导出的一维超流中的超流分数公式。我们看到,由Leggett公式给出的超流分数检测到了一维环形超流中孤子的出现。在临界相互作用强度下,亮孤子的形成降低了超流分数。在一个临界的助推速度,一个节点出现在孤子和超流部分消失。随着横向尺寸的增加,孤子变得更加局域化,并在临界横向长度处发生动力学不稳定性。因此,超流部分随着长度增加到临界长度而减小。当环中存在势垒时,均匀密度变为非均匀密度,并通过增加相互作用强度在其中一个势能极小点处形成孤立子。
2022-03-28 cond-mat.quant-gas
Multicomponent meson superfluids in chiral perturbation theory
我们证明了多组分介子系统可用手征微扰理论描述。我们主要研究了具有不同同位旋化学势的两个π介子气体系统,推导了手征拉格朗日量的一般表达式,得到了该系统的基态性质和低能激发谱。我们考虑两种介子气体之间的两种不同的相互作用:一种不锁定两个手征对称性群,另一种锁定它们。前者是一种已经在多组分超流体中讨论过的相互作用。后者可能更有趣,因为似乎与不稳定性有关。虽然系统的压力没有表现出任何不稳定性,我们发现,足够强的锁定,一个Bogolyubov模式的频谱成为快子。这个不稳定的分支似乎表明向非均匀相的转变。
2019-01-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dark soliton-like magnetic domain walls in a two-dimensional ferromagnetic superfluid
本文报道了自旋为1的均匀铁磁凝聚体中稳定的磁畴壁,其特征是磁化强度具有非零超流密度的暗孤子轮廓。我们找到了一个特定的相互作用参数的比例与无磁场的精确固定的解决方案,并制定了一个准确的解析解适用于整个铁磁相。在没有磁场的情况下,这个畴壁通过$\textrm{SO}(3)$自旋旋转将二元凝聚体中各种不同的孤立子激发联系起来,否则它们是不相连的。值得注意的是,研究准二维(准2D)系统的动力学,我们表明,驻波激发的畴壁振荡没有衰减,是稳定的蛇不稳定。畴壁对于导致磁化垂直增长而保持畴壁不变的模式动态不稳定。在白噪声存在下的实时动力学表明,这种“自旋扭曲”不稳定性不会破坏磁畴壁的拓扑结构。
2021-04-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-component Bose gas trapped by harmonic and annular potentials: Supercurrent, vortex flow and instability of superfluidity by Rabi coupling
本文研究了人工磁场中的双组分玻色气体系统,分别用同心谐波势和环形势囚禁。该系统是由具有两个内部状态的气体实现的,如$^{87}$ Rb的超精细状态。我们感兴趣的是他们之间的拉比振荡的影响。采用双组分玻色哈伯德模型描述系统,采用Gross-Pitaevskii方程研究系统。我们首先通过改变环隙宽度和磁场强度来研究环形陷阱中的玻色气体系统,特别是重点研究了相滑和超流。然后我们考虑了磁场中的耦合玻色气体系统。在强磁场中,两种玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋都形成了Abrikosov三角形格子,涡旋在BEC中的位置通过Rabi耦合相互关联.然而,随着拉比耦合强度的增加,涡旋开始围绕其平衡位置振动。当强度进一步增加时,谐波阱中的涡流开始沿着环的边界移动。最后,对于大型Rabi联轴器,BEC被破坏。根据我们对环形阱中玻色-爱因斯坦凝聚现象的研究结果,讨论了上述现象的起因。
2015-03-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con physics.atom-ph
Evolution of an attractive polarized Fermi gas: From a Fermi liquid of polarons to a non-Fermi liquid at the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov quantum critical point
本文分析了在零温度下极化的两组分费米气体的演化过程,它的极化是从完全极化(对应于极化极限)逐渐减小到临界极化(当超流性出现时)。这种临界极化和相关的超流不稳定性的性质内确定完全自洽的$t$矩阵方法实现完全在零温度。通过这种方式,在零温度下的极化-耦合相图被构建在整个BCS-BEC交叉。根据两个组分之间的粒子间相互作用的耦合强度,超流不稳定性可以朝向Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相或朝向标准极化BCS相。在正常费米气体中,准粒子参数随极化的演化在这两种情况下是明显不同的。当不稳定性是对极化BCS超流体,准粒子在两个费米面附近的所有极化保持良好的定义。当不稳定性相反地朝向FFLO超流体时,前驱效应在接近FFLO量子临界点(QCP)时变得明显,在那里准粒子残留物消失并且有效质量发散。这种行为导致费米液体的准粒子图像特征完全崩溃,类似于反铁磁QCP中重费米子材料中发生的情况。在么正性,系统进一步研究在有限的温度下,使其能够识别与底层FFLO QCP相关的温度-极化相图中的非费米液体区域。
2023-02-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Semiclassical dynamics of a dark soliton in a one-dimensional bosonic superfluid in an optical lattice
在截断维格纳近似下,研究了光晶格中一维玻色气体中暗孤子的量子动力学。以前的工作表明,在没有量子涨落的情况下,暗孤子的动力学稳定性很大程度上取决于它的相位扭结是位于晶格位置还是两个相邻位置的链接。研究还表明,无论相位扭折位置如何,暗孤子在强量子涨落区都是不稳定的。为了弥补经典区域和强量子区域之间的差距,我们研究了暗孤子在弱量子涨落区域中的动力学稳定性。我们发现,随着量子涨落强度的增加,动力学稳定性的位置依赖性逐渐减弱,并最终消失。这种经典到量子的孤子稳定性的交叉仍然存在,即使在一个抛物型陷阱的潜力。我们认为,交叉行为可以用于实验诊断暗孤子的不稳定性是由于量子涨落还是经典动力学不稳定性。
2020-04-23 cond-mat.quant-gas
Sound-induced vortex interactions in a zero-temperature two-dimensional superfluid
通过积分出序参量的纵向涨落,系统地推导了由Gross-Pitaevskii方程描述的非相对论二维超流体中相互作用涡旋的有效作用量.在运动方程中不存在几何发散系数。我们的分析是有效的,在一个稀释的限制涡的intervortex间距是大的相比,核心的大小,并在涡核中的原子数的波动被抑制。我们分析了声音引起的修正的动态的涡旋-antivortex对,并表明,有没有不稳定的湮灭,这表明,声音介导的相互作用是不够强,破坏一个逆能量级联在二维零温度超流湍流。
2014-11-21 cond-mat.quant-gas hep-th
Flow-Induced Charge Modulation in Superfluid Atomic Fermions Loaded into an Optical Kagome Lattice
基于最近的实验,我们研究了可调谐光学kagome晶格中原子费米子的超流态。我们发现,强加的超流诱导的密度和序参量的对凝聚体的空间调制,并导致类似于超固态的电荷调制的超流态。超流中的空间调制是由于戈薇晶格的几何效应而出现的,戈薇晶格在超流存在时引入了费米子对跳跃振幅的各向异性。我们还研究了超流不稳定性,发现由于与平带相关联的大的态密度,由动力学不稳定性限制的临界电流相当增强。电荷调制超流态可以维持接近于转变温度的高温,该转变温度也由于平带而增强,因此在实验中是可实现的。
2013-04-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Connecting shear-flow and vortex array instabilities in annular atomic superfluids
本研究通过构建反向旋转的原子超流构型,观测到剪切层演化为量子化涡旋阵列再卷绕成团簇的过程,验证了不同超流体系下不稳定性增长率的统一标度关系,建立了涡旋阵列与剪切流不稳定性的关联,为量子非平衡现象研究提供了新途径。
2024-04-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.flu-dyn
Collective excitation and stability of flow-induced gapless Fermi superfluids
研究了三维自由空间中超流费米气体的集体激发和稳定性。特别地,我们利用平均场论和广义无规相近似(GRPA)研究了由超流诱导的一种可能的无隙超流态。对于弱吸引相互作用,我们发现,平均场超流序参量可以采取一个非零值,即使超流速度超过阈值的Bogoliubov准粒子激发的发病。由于库珀对只被准粒子激发部分破坏,因此在对破坏起始点以上的一定超流速度范围内可以形成无间隙超流态。除了通常的准粒子对连续谱和Anderson-Bogoliubov集体模外,无带隙超流态的GRPA激发谱还具有准粒子-准空穴连续谱和第二集体模。我们发现当超流速度增加时,第二集体模的长波长激发最终导致系统的动力学不稳定性。然而,无间隙的超流状态仍然保持稳定,在一个狭窄的,但有限的超流速度范围。
2014-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con