Transport of bound quasiparticle states in a two-dimensional boundary superfluid
本研究通过非平衡准粒子输运与能量守恒测量，证明超流³He边界量子阱形成独立且可机械探测的二维超流体，为任意拓扑二维量子凝聚体的工程化提供可能。
2023-10-29 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Coupling of hydrodynamics and quasiparticle motion in collective modes of superfluid trapped Fermi gases
在有限温度下，超流囚禁费米气体的流体动力学集体模与法向分量的运动相耦合，在BCS极限下，法向分量的行为类似于无碰撞的法向费米气体。在准粒子分布函数的半经典输运理论的框架内处理超流和正常组件之间的耦合，结合超流组件的集体运动的流体动力学方程。我们开发了一个数值试验粒子方法来解决这些方程的线性响应制度。作为第一个应用，我们研究了球形阱中费米气体集体四极模的温度依赖性。超流集体运动和准粒子之间的耦合导致了在非常低的温度下已经存在的流体动力学模式的相当强的阻尼。在较高的温度下，光谱具有双峰结构，第二峰对应于正常相位中的四极模。
2007-03-27 cond-mat.other nucl-th
Interaction of ballistic quasiparticles and vortex configurations in superfluid He3-B
通过探测Andreev量子化涡旋反射的弹道准粒子的阴影，推导了超流He 3-B在极低温下的涡旋线密度。到目前为止，测量的总阴影一直被解释为单个准粒子与单个涡旋相互作用产生的阴影之和。通过数值积分的准经典哈密顿运动方程的弹道准粒子的存在下，非平凡的，但相对简单的涡系统（如涡涡和涡反涡对和小集群的涡），我们表明，部分屏蔽可以发生，和总的阴影不一定是阴影的总和。我们还发现，在撞击复杂的涡旋构型时，准粒子可能会经历多次反射，这可能是经典的，Andreev的，或两者兼而有之。
2009-01-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Quasiparticle scattering measurements of laminar and turbulent vortex flow in the spin-down of superfluid 3He-B
本文研究了超流3 He-B中快速停止旋转后量子化涡旋的动力学。我们在两种不同的实验装置中使用热激发的Andreev反射来监测温度低于0.2Tc的石英音叉振荡器的涡旋运动。在流动环境中偏离理想的圆柱对称性会导致早期的衰变变成湍流。这是从涡旋密度在自旋下降之前的值之上的快速初始过冲及其随后的具有t^（-3/2）时间依赖性的衰减来识别的。沿旋转轴的涡流的高偏振显着抑制有效的湍流运动粘度低于更均匀的湍流的值，并导致层流的后期响应。从极化涡位形的进动频率可以确定T < 0.15Tc时的涡耗散。在消失的正常组件密度的限制，层流耗散被发现接近温度无关的值，其起源目前正在讨论中。
2012-06-18 cond-mat.other
Interactions of Phonons and Rotons with Interfaces in Superfluid Helium
我们解决的问题，光束的声子和旋子的入射，并与固体表面相互作用。声子和旋子是超流氦的准粒子，具有独特的色散曲线。色散曲线控制着这些准粒子在与另一种介质的界面处的透射、反射和模式变化。我们发展了一个非局部流体力学理论在一个一致的和统一的方式。讨论了量子流体中溶液的结构。导出了任意一个准粒子入射到界面时所有准粒子的产生几率。分析了频率和角度的依赖关系，讨论了$R^-$旋子的后向反射和折射。
2010-04-20 cond-mat.other
Damping of a micro-electromechanical oscillator in turbulent superfluid $^4$He: A novel probe of quantized vorticity in the ultra-low temperature regime
本文研究了超流$^4$ He中的量子湍流和量子涡旋对微机电系统（MEMS）谐振腔运动的影响。我们发现，MEMS是唯一敏感的量子湍流存在于流体中。为了在流体中产生湍流，将石英音叉（TF）放置在MEMS附近并以大振幅驱动。我们观察到，在低速下，MEMS被湍流阻尼，并且在临界速度$v_c \simeq 5\,$ mm\，s $^{-1}$以上，湍流阻尼大大减小。我们发现，以上$v_c$，MEMS的阻尼进一步降低，以增加速度，表示MEMS的表面和构成湍流的量子化涡旋之间的速度依赖性耦合。我们提出了一个模型的流体和MEMS表面的涡流之间的相互作用。这些器件对少量涡旋的敏感性和MEMS几乎无限的定制性为更完整地理解量子化涡旋和振荡结构之间的相互作用打开了大门，这反过来又为研究单个涡旋的动力学提供了新的途径。
2020-05-13 cond-mat.other
Gravity waves on the surface of topological superfluid 3He-B
在低于0.2mK的温度下，我们在~ 3 He-B样品的自由表面上观察到了波。波由低温恒温器的振动激发，并通过将表面耦合到超流体中的磁振子准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体来检测。我们的圆柱形容器中的两个最低的重力波模式被确定。正如预期的那样，波的阻尼随温度的增加与热准粒子的密度呈线性关系。此外，还观察到表面波在零温极限对磁振子凝聚体的有限阻尼和磁弛豫的增强。我们讨论后者的影响是否可能与马约拉纳费米子绑定到拓扑超流体的表面。
2013-02-04 cond-mat.other
Breakdown of sound in superfluid helium
本文通过中子散射实验证明，Pitaevskii衰变导致超流氦中高能声子-旋子声波准粒子寿命坍缩，揭示了准粒子衰变对理解量子物质的重要性。
2023-09-15 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Microscopic response theory for strongly-coupled superfluid fermionic systems
建立了强耦合超流费米子系统响应的自洽微观理论。在Bogolyubov准粒子的基础上，将响应定义为两点两费米子关联函数，然后应用运动方程（EOM）方法，使用最一般的费米子哈密顿量和裸两体相互作用，也转换到准粒子空间。作为正常相的情况下的超流扩展，由此产生的EOM是Bethe-Salpeter-Dyson形式的静态和动态相互作用内核，其中前者决定的短程关联和后者是负责的长程的。与正常相位相比，两个核以及整个EOM具有双倍维度。通过集群分解的动力学内核的非微扰近似进行了讨论，主要集中在一个连续推导的准粒子-声子耦合变体的后一个内核，其中的声子（振动）是复合相关的两个准粒子状态统一的正常和配对模式。所发展的理论被用于原子核结构的应用，如各种通道中的核响应。特别是，有限振幅方法广义超越准粒子随机相位近似，考虑准粒子振动耦合，制定前瞻性计算在非球形核。
2022-12-30 cond-mat.other nucl-th
NMR-like effect on Anisotropic Magnetic Moment of Surface Bound States in Topological Superfluid $^3$He-B
我们在实验上观察到一个新的现象，我们解释为在拓扑超流体$^3$ He-B中，在零温极限下表面Andreev束缚态的各向异性磁矩的类NMR效应.我们发现，各向异性的磁矩形成的水平表面附近的机械谐振器由于对称破坏的超流$^3$ He-B序参量的谐振器的表面可能会导致谐振器的运动在磁场的异常阻尼。与传统的NMR技术不同，这里的NMR是利用机械谐振器自身的谐波运动激发的，并且当谐振器的角频率满足拉莫尔共振条件时，检测到核磁共振作为阻尼的最大值。
2019-04-17 cond-mat.other
Contribution of Andreev reflection to the mobility of surface state electrons on superfluid $^3$He-B
该研究通过带自由表面的真实模型序参量解析计算Andreev逆反射对超流$^3$He-B上Wigner固体迁移率的贡献，发现其不提升迁移率，结果与实验吻合，并讨论了自洽序参量下的相关情况。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Multiple electron-hole scattering effect on quasiparticle properties in a homogeneous electron gas
我们提出了一个详细的研究的T矩阵占电子和空穴之间的多重散射的准粒子自能的贡献。这种贡献被认为是GW自能的附加项。该研究是基于局部近似的T-矩阵积分方程的变分解。这样的解决方案，当地的电子-空穴相互作用的一个关键量，在小四动量转移限制。利用这一极限形式，广泛计算了均匀电子气中的准粒子性质，给出了较宽的电子密度范围。我们进行了分析的T-矩阵的贡献如何影响准粒子阻尼率，准粒子能量，重整化常数，和有效质量增强。我们发现，与GW近似相比，包含的T矩阵导致的阻尼率的本质增加，GW带变窄的轻微减少，费米波矢处的重整化常数的减少，和一些准粒子在费米面的“加权”。
2006-04-14 cond-mat.other
Nonlinear Wigner solid transport over superfluid helium under AC conditions
本文研究了交流条件下二维维格纳固体表面电子在超流氦上的非线性输运性质。对于时间平均的量，如傅立叶系数，场速度特性示出的是定性的不同相比，发现在DC理论。对于一个空间均匀的电流，我们发现了一个一般的解决方案，似乎是强烈依赖于电流频率的场速度关系。如果电流频率远低于涟波子阻尼参数，则在足够高的漂移速度下出现的布拉格-切伦科夫共振获得独特的锯齿形状，具有独立于小阻尼的长右侧尾部。对于接近或高于涟波子阻尼系数的电流频率，在不同的时间间隔激发的涟波子的干涉导致Bragg-Cherenkov散射的一个新的振荡（在漂移速度）制度。
2009-01-12 cond-mat.other cond-mat.str-el
Andreev reflection in rotating superfluid $^3$He-B
本文评述了在$T \leq 0.20\,T_\mathrm{c}$的弹道准粒子输运温度范围内，超流$^3$ He的各向同性B相中来自量子线涡的准粒子激发的Andreev反射。本文用准粒子束沿旋转轴方向照射直线涡旋阵列，测量了直线涡旋阵列在固体旋转中的反射。结果与Andreev反射的计算结果一致。Andreev信号也被用来分析从平衡涡旋状态突然脉冲停止旋转后超流成分的自旋下降。在一个测量设置中，旋转的圆柱体具有粗糙的底面，湮灭的旋涡通过领先的快速湍流爆发，其次是尾随缓慢的层流衰减，从中可以确定的相互摩擦耗散进行。与目前公认的理论相反，发现相互摩擦在零温度极限下具有有限值：$α(T \rightarrow 0) = (5 \pm 0.5) \cdot 10^{-4}$。
2014-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quantum Dynamics of a Bose Superfluid Vortex
在正常流体密度$ρ_n(T)$较小的温度范围内，我们导出了二维玻色超流体中涡旋的完全量子力学运动方程。涡旋“零模”与准粒子之间的耦合在准粒子变量中没有线性项--最低阶耦合是二次的。我们发现，作为无量纲频率$\tilde Ω= \hbar Ω/k_BT$的函数，标准的Hall-Vinen/Iordanskii方程是有效的，当$\tilde Ω\ll 1$（“经典制度”），但在其他地方，运动方程变得高度滞后，具有显着的实验意义时，$\tilde Ω\gtrsim 1$。
2012-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Models for supercritical motion in a superfluid Fermi liquid
研究了费米超流体中以朗道速度$v_L$量级运动的物体所受的拖曳力。人们期望$v_L$是临界速度，超过该速度，阻力开始向其正常状态值增加。最近的一项实验对这种预期提出了挑战，该实验测量了浸没在超流体$^3$ He中的均匀运动的金属丝产生的热量。我们介绍了使用费米液体理论的超流性的基础上计算的宏观物体上的阻力。作为一种技术工具，在计算中，我们提出了一个边界条件，描述漫反射的准粒子从表面上的规模大于超流相干长度。我们计算了不同大小的稳定运动物体所受的阻力。对于一个对象，是小的相干长度相比，我们发现一个阻力，是根据预期。对于宏观物体，我们需要考虑物体周围空间变化的流场。在低速时，这是由超流体的理想流动引起的。在较高的速度下，流场被当流速局部超过$v_L$时产生的激励所改变。流场引起准粒子的Andreev反射，从而导致阻力的变化。我们计算多个极限情况下的圆柱形物体。在没有准粒子-准粒子碰撞的情况下，我们发现临界速度大于$v_L$，并且与小物体的情况相比，在$2v_L$处的拖曳力（单位横截面积）减少了一个数量级。在碰撞主导的极限中，流动在低于$v_L$的速度下显示出不稳定的迹象。
2018-06-29 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Tunneling in a uniform one-dimensional superfluid: emergence of a complex instanton
在均匀的环形一维超流体中，解开序参量的量子涨落需要将动量传递给准粒子（声子）。我们提出了一个详细的计算的领先指数因子的速度，这种声子辅助隧道在弱耦合玻色气体在低温$T$。我们还估计了预指数。我们发现，对于小的超流速度的$T$ -依赖的速率主要是由$\exp(-c_s P/ 2T)$，其中$P$是动量传递，和$c_s$是声子速度。在低$T$下，与非均匀情况相比，这表示对速率的强抑制。作为我们计算的一部分，我们确定了一个复杂的瞬子，其分析延续到合适的实时段是真实的，并描述了形成和衰变的相干准粒子态与非零总动量。
2004-11-15 cond-mat.other cond-mat.soft
Coherent spectroscopy of collective excitations in superfluid helium far from equilibrium
The University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）
本研究通过超快相干控制技术，在超流氦远离平衡状态下对多个Landau激发谱支进行光谱学研究，揭示了maxon对的强结合能、极短寿命以及准粒子有效质量对相干响应相位的影响。
2026-09-02 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Transmission and reflection of phonons and rotons at the superfluid helium-solid interface
我们解决的问题的传输和反射的声子和旋子之间的超流氦和固体的界面，在所有的入射角和两个方向。一个一致的解决方案的问题，它使我们能够严格地描述同时创建的声子，$R^-$，和$R^+$ rotons在氦的声子从固体或氦准粒子入射在界面上。统一描述了所有$HeII$准粒子与界面的相互作用，以及它们的透射、反射和相互转换。在所有情况下，传播的角度和创建准粒子的概率。预言了氦声子和声子的Andreev反射。由于声子，$R^-$，和$R^+$ rotons通过界面的能量流导出。$R^-$旋子的贡献很小是因为固体中声子产生$R^-$旋子的概率很小，反之亦然。这就解释了为什么在1999年塔克和怀亚特的实验之前没有直接产生$R^-$回旋子的光束。提出了用高能声子束产生$R^-$旋子的新实验。
2012-06-16 cond-mat.other cond-mat.soft
Squeezed Vibrational States in Superfluid Helium
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；P.L. Kapitza Institute for Physical Problems（P.L. 卡皮察物理问题研究所）
研究超流氦中观察到的超快双折射振荡，揭示了准粒子对的各向异性量子压缩，主要贡献来自旋子、马克斯翁和皮塔耶夫斯基平台。
2026-05-06 cond-mat.other physics.optics quant-ph
