A$_1$-A$_2$ splitting in pure $^3$He in nematic aerogel
本文通过振动线实验研究了纯$^3$He在向列相气凝胶中的超流转变温度分裂对磁场的依赖,在最高31 kOe的磁场下探测到上下转变温度并观察到非线性分裂,但与理论预测的发生范围存在差异。
2025-05-01 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Onset of Superfluidity in 4He Films Adsorbed on Disordered Substrates
利用高精度扭振仪和直流量热技术研究了4 He在两种多孔玻璃气凝胶和Vycor中的吸附。我们的调查集中在超流性的发病在低温下的4 He覆盖率的增加。扭转振荡器测量的4 He气凝胶系统被用来确定超流密度的薄膜的转变温度低至20 mK。4 He-Vycor系统的热容量测量探测了温度低至10 mK的非超流和超流膜的激发光谱。这两组测量表明,临界覆盖的超流性的发病对应于流动性的化学势的边缘,使发病过渡是玻色子类似的超导体-绝缘体过渡。然而,超流密度的测量,是不一致的标度理论的起始过渡从无间隙,玻色玻璃相的超流。热容量的测量表明,非超流相是更好的特点是作为一个绝缘体与间隙。
1996-12-14 cond-mat.supr-con
Analog of Anderson theorem for the polar phase of liquid 3He in nematic aerogel
结果表明,如果超流3 He中的杂质具有无限长的非磁性股线的形式,这些股线是直的,彼此平行,并镜面反射准粒子,则液体3 He从正常相到极性相的转变温度与不含杂质的大块液体的转变温度一致。与传统超导体类似,磁散射降低了极性相的转变温度。这些结果与最近的实验结果进行了讨论。
2018-09-03 cond-mat.dis-nn 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
On the Stability of the Polar Phase of Superfluid 3He in Nematic Aerogels
P. L. Kapitza Institute for Physical Problems, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院 P.L. 卡皮察物理问题研究所)
该研究探讨向列 aerogel 中超流 3He 极性相在磁性杂质散射微扰下的稳定性,提出 p 波散射势模型并求解 Gor'kov 自洽方程,发现微扰同时破坏轴向与时间反演对称性时极性畸变 A 相转变温度最高,结果与现有实验数据相关。
2026-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superfluid 3He in Aerogel
超流3 He是一种非常规的中性超流,处于p波状态,具有三种不同的超流相,每种超流相都由一组独特的特征对称性破缺和非平凡拓扑确定。尽管3 He对任何种类的缺陷和杂质具有天然免疫力,但已经发现它们可以用高孔隙率二氧化硅气凝胶人工引入。此外,它已被证明,这种修改后的量子液体成为一种超流体与显着尖锐的热力学转变,从正常状态和它的各个阶段之间。它们包括新的超流体相,其通过来自施加在二氧化硅气凝胶框架上的均匀应变的各向异性而稳定,并且它们包括由向列有序的氧化铝股线组成的一类新的各向异性气凝胶中的新现象。在气凝胶中存在相关的淬火无序的情况下对超流3 He的研究,可以作为理解杂质对非常规超导体的对称性和拓扑结构的影响的模型。
2018-08-13 cond-mat.supr-con
Fast and Slow Sound Excitations in Nematic Aerogel in superfluid 3He
Kapitza Institute for Physical Problems(卡皮查物理问题研究所)
研究液氦中向列气凝胶中快速和缓慢声激发的机制,通过弹性-流体动力学方程分析极相中各向同性第一声和各向异性第二声与第四声的混合行为。
2026-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Planar Aerogel and Superfluid $^3$He, Structure and Transitions
本研究结合计算与实验分析拉伸、压缩各向异性气凝胶的类平面或向列结构,揭示其对超流 $^3$He 磁及轨道取向转变、磁化率和 A–B 近等熵相变的影响。
2024-02-29 cond-mat.supr-con
Half-Quantum Vortices in Nematic and Chiral Phases of $^3$He
我们报道了在高度各向异性的Nafen气凝胶中,$^3$ He超流相中半量子涡旋(HQVs)稳定性的理论结果。$^3$ He气凝胶的超流性是由库珀对沿气凝胶的各向异性轴压缩成一个p波轨道的“超流”实现的。除了手性相,我们预测的第二个“手性”相,在较低的转变温度开始。这种手征相自发地打破了时间反演对称性,是一种拓扑超流体。这两种超流相都是等自旋配对凝聚体,其宿主HQV阵列作为旋转超流$^3$ He的平衡态。我们目前的结果的HQVs的结构,包括磁和拓扑签名的HQVs的$^3$他-萘芬的手性和非手性相。
2021-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Anisotropic Strong Coupling Effects on Superfluid 3He in Aerogels - Conventional Spin-Fluctuation Approach -
受最近关于液体$^3$的实验的启发,他报告了在全球各向异性气凝胶中出现的新型超流相,本文推广了我们以前关于各向异性气凝胶中超流$^3$ He的理论,考虑了准粒子散射截面的各向异性对强耦合(SC)对Ginzburg-Landau(GL)自由能的贡献的影响Brinkman等人[Phys. Rev. A { \bf 10},2386(1974)]提出的SC贡献的(顺磁)方法。在全局各向同性的情况下,杂质对SC校正的影响使A相不稳定,即使在约30(巴)的较高压力下,也使B相成为唯一的平衡状态,而SC贡献伴随着对GL四次项的全局拉伸各向异性,通常倾向于拓宽A相的稳定区域。特别是,在散装的情况下,在各向同性气凝胶,SC校正GL { \it二次}条款是不可忽略的,在全球各向异性的情况下,但可能会改变的迹象取决于正常顺磁传播的频率截止的大小的明显各向异性。基于这种符号变化的表观各向异性,我们讨论了不同的奇怪的观察超流$^3$他在多孔介质中,如消失的极性超流相在较高的压力下看到向列型有序气凝胶和缺乏的B-相和A-相与平面${\hat {\bf l}}$ -矢量在拉伸气凝胶。
2015-01-05 cond-mat.supr-con
Proximity effect between a dirty Fermi liquid and superfluid 3He
讨论了部分填充高孔隙率气凝胶的超流$^3$ He中的邻近效应。这个系统可以被看作是一个肮脏的费米液体/自旋三重态p波超流结。我们的注意力主要集中在由于气凝胶的杂质对断裂效应而使脏层处于正常状态的情况。我们利用准经典格林函数自洽地确定了p波序参量和杂质自能的空间变化。在完全自洽计算的基础上,分析了对函数(反常格林函数)的空间依赖性。自旋三重态对函数一般具有偶频奇宇称和奇频偶宇称分量。结果表明,气凝胶/超流体$^3$ He-B界面附近存在偶奇频率对的混合。在这些库珀对中,只有奇数频率的s波对可以深入气凝胶层。结果表明,厚气凝胶层中的邻近诱导超流性主要是由具有奇频s波对称性的库珀对决定的。我们还分析了局域态密度,并表明它有一个特征的零能量峰,反映了奇频s波对的存在,与以前的作品使用Usadel方程。
2009-01-13 cond-mat.supr-con
p-wave Superfluidity by Spin-Nematic Fermi Surface Deformation
研究了具有强自旋相关各向异性的色散关系的正方晶格上相互吸引的费米子。由此产生的费米表面失配抑制了s波BCS型不稳定性,为非常规类型的秩序扫清了道路。使用Diagrammatic Monte Carlo方法对费曼图解系列进行无偏采样,揭示了中间耦合强度区域的丰富相图。代替所提出的库珀对玻色金属相[A. E. Feiguin和M. P. A. Fisher,Phys. Rev. Lett. 103,025303(2009)]我们发现了强各向异性下的无公度密度波和中等各向异性下具有非常规对称性的两种不同的p波超流态。
2015-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
NMR properties of the polar phase of superfluid He-3 in anisotropic aerogel under rotation
超流$^3$ He的极性相在“向列有序”致密气凝胶中是稳定的。一个装有极性超流体的旋转容器可以被单量子涡旋阵列或半量子涡旋阵列填充。结果表明,在足够强的磁场倾斜到气凝胶股线的平均方向的半量子涡旋阵列中产生的序参量的自旋部分的不均匀分布导致在相对于拉莫尔频率在负方向上移动的NMR信号中出现卫星。在单量子涡旋阵列的情况下,卫星是不存在的,这使得可以区分这两种配置。密度较低的各向异性气凝胶中的极性状态在较低温度下转变为轴极性状态。在极相中产生的半量子涡旋阵列在向轴极态的转变下保持其结构。的涡旋卫星NMR频率的温度依赖性被发现是慢的转变温度以下的轴极状态。
2016-03-25 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Effects of strong magnetic fields on neutron $^{3}P_{2}$ superfluidity with spin-orbit interactions
讨论了强磁场(磁星)中中子星核的中子$^{3}P_{2}$相。中子$^{3}P_{2}$配对提供了各种各样的凝聚体,例如单轴双折射和(D $_{2}$和D $_{4}$)双轴双折射,具有源于自旋和动量组合的不同对称性。基于中子的自旋-轨道角动量耦合和自旋-磁场耦合,导出了含有高次磁场项的Ginzburg-Landau方程。研究了中子$^{3}P_{2}$超流性相图,发现磁场的高阶项扩展了D $_{2}$双轴超流性相.我们还讨论了它的热力学性质、热容和自旋磁化率。
2019-04-03 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Half-Quantum Vortex Pair in Polar-distorted B Phase of Superfluid 3He in Aerogels
基于最近对超流3 He气凝胶中由Kibble壁连接的半量子涡旋(HQV)对的观察和讨论,我们数值研究了在超流3 He气凝胶中,由于气凝胶的极性畸变B(PdB)相结构,在多大程度上可以内在地产生一个巨大的HQV对而不产生钉扎效应.通过对杂质散射诱导的配对顶点的充分考察,在各向同性和强各向异性两个相反的极限下,验证了Anderson定理在p波超流体中的出现.在弱耦合近似下数值求解所得的Ginzburg-Landau(GL)自由能,并考虑Fermi液体(FL)修正梯度项,研究了使自由能最小化的涡旋结构的各向异性依赖性。据发现,接近极性和PdB阶段之间的过渡,强各向异性和FL校正的相互作用使得出现一个大的HQV对在PdB阶段可能的,而且,尽管如此,这样一个大的对很容易收缩深的PdB阶段,这表明由于气凝胶结构的钉扎效应是必要的,以保持一个大的对尺寸在那里。所得结果表明了描述涡旋结构的伦敦极限的有效性,并讨论了与基于NMR测量的图像的一致性。
2019-12-05 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Modification of the 3He Phase Diagram by Anisotropic Disorder
最近的预测,单轴压缩气凝胶可以稳定各向异性的A相各向同性的B相的动机,我们测量的压力依赖的超流分数的3 He夹带在10%的轴向压缩,98%的多孔气凝胶。我们观察到,一个广泛的区域的温度-压力相图是由亚稳A相占据。在超流性在Tc熄灭之前,A相在B相升温时的再现与未压缩气凝胶中的不存在形成对比。该相图从纯3 He的相图修改,与多临界点(PCP)的消失和外观的A相的区域延伸到PCP以下的散装3 He,即使在零施加磁场。没有观察到通过压缩的A相织构的预期对准。
2011-10-26 cond-mat.other cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid $^3$He in globally isotropic random media
最近的理论和实验研究超流体$^3$ He在气凝胶与全球各向异性,例如,由于外加应力的作用,明确地表明在这种气凝胶样品中具有等自旋配对(ESP)的类A相处于ABM(或轴向)配对状态。本文假设气凝胶为弱无序系统,不存在奇异拓扑缺陷,详细研究了整体{ \it各向同性}气凝胶中超流$^3$ He的类A相.通过自由能的计算,发现无序ABM态是类A相配对态的最佳候选态。进一步,通过单圈重整化群计算发现,无核连续涡旋(或涡旋-skyrmions)与无序诱导织构的长程行为无关,尽管没有常规的非对角长程序,超流性仍得以维持.因此,在弱无序的全局各向同性的类A相,就像在具有全局拉伸各向异性的情况下一样,是具有ABM配对的超流玻璃。
2009-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Duality in 2+1D Quantum Elasticity: superconductivity and Quantum Nematic Order
本文将Nelson-Halperin-Young二维熔化理论推广到2+ 1维量子动力学情形。玻色子量子晶体在超流体或超导体中二元论化,表现出双液晶有序,对应于位错的玻色凝聚体,表现出双剪切迈斯纳-希格斯机制。由Lammert,Toner和Rokshar提出的拓扑有序的α相在这个框架中找到了一个简单的解释。有序的声子是一个真正的量子相位:动力学滑移原理干扰了晶体的声子谱在垂直于指向矢的方向上重新出现的效果。新的见解遵循的二元性的基本性质的超流性和超导性。超流体可以被看作是一种弹性介质,在剪切应力下失去了刚性。当带电晶体的电磁迈斯纳相位恢复二元化,表现出奇特的屏蔽电流振荡时,剪切穿透深度变得大于伦敦穿透深度。
2003-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Large-Chern-number flat bands, anomalous Dirac cones, and unconventional superfluidity in square-lattice systems with SU(N) non-Abelian gauge fields
School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院)
本文研究方格SU(N)非阿贝尔规范场系统,发现大陈数平带和狄拉克锥的奇偶结构,并揭示非常规超流相,为拓扑物理提供新平台。
2026-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stability of supercurrents in a superfluid phase of spin-1 bosons in an optical lattice
基于由自旋1玻色-哈伯德模型导出的含时Ginzburg-Landau(TDGL)方程,研究了光晶格中具有反铁磁相互作用的自旋1玻色子的集体模和超流性.具体来说,我们研究了超电流的稳定性,在极性相附近的莫特绝缘相,甚至填充因子。通过求解线性化的TDGL方程,我们得到了由于自旋空间中$S^2$对称性破缺而产生的极相无隙自旋波模和有隙自旋波模。超电流表现出动力学不稳定性引起的增长集体模式。与二阶相变相反,一阶超流-莫特绝缘体(SF-MI)相变的相边界处质量流的临界动量是有限的。此外,临界动量在整个亚稳SF相保持有限,并向相边界接近零,在相边界处亚稳SF状态消失。我们还研究了自旋电流的稳定性,最近的实验为旋量气体的动机。发现自旋流的临界动量为零,此时自旋-自旋模引起动力学不稳定性。我们研究了自旋流的零临界动量的起源,发现它归因于这样一个事实,即即使在无穷小的自旋流的存在下,极性态变得能量不稳定。我们讨论了自旋流的零临界动量对极态稳定性的影响。
2021-04-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase structure of neutron $^{3}P_{2}$ superfluids in strong magnetic fields in neutron stars
讨论了强磁场对中子$^{3}P_{2}$超流性的影响。基于$^{3}P_{2}$中两个中子对的相互吸引,采用玻色化技术,导出了路径积分形式的Ginzburg-Landau方程,并在磁场$B$的展开中保留了次领先级.我们确定了$(T,B)$与温度$T$的相图,包括三个相:$B=0$的单轴对称(UN)相,有限$B$和强$B$如磁星中的D $_{2}$ -双轴对称(BN)相和D $_{4}$ -BN相,其中D $_{2}$和D $_{4}$是二面体群.我们发现,与以前已知的磁场中的主导阶相比,由于次主导阶磁场项的作用,$(T,B)$平面中的D $_{2}$-BN相的区域被扩展。我们还研究了它们的热力学性质,如热容和自旋磁化率,发现在UN、D $_{2}$ -BN和D $_{4}$ -BN相中自旋磁化率呈现各向异性。这些信息将有助于了解磁星的内部结构。
2019-04-03 astro-ph.HE cond-mat.supr-con hep-ph
Coexistence phase of $^{1}S_{0}$ and $^{3}P_{2}$ superfluids in neutron stars
在中子星物质中,地壳中存在低密度的$^{1}S_{0}$超流体,而$^{3}P_{2}$超流体被认为存在于核内深处的高密度。在后者中,取决于温度和磁场,或者出现单轴取向相、D $_{2}$ -双轴取向相、或者D $_{4}$ -双轴取向相。本文讨论了$^{1}S_{0}$和$^{3}P_{2}$两种超流体的混合物,并发现它们共存。采用环展开和弱耦合近似,得到了考虑了$^{1}S_{0}$和$^{3}P_{2}$凝聚体的Ginzburg-Landau(GL)自由能,其中包括了它们之间的耦合项.我们分析了GL自由能,得到了温度和磁场的相图。我们发现,在无磁场时,$^{1}S_{0}$超流体完全排斥$^{3}P_{2}$超流体,在弱磁场时,它们可以共存,在强磁场时,$^{3}P_{2}$超流体排斥$^{1}S_{0}$超流体,从而证明了$^{3}P_{2}$超流体对磁场的鲁棒性.我们进一步表明,作为耦合项的结果,D $_{4}$ -BN相覆盖整个区域的$^{3}P_{2}$超流体,在对比的情况下,一个纯$^{3}P_{2}$超流体研究之前,其中的D $_{4}$ -BN相是实现强磁场。因此,D $_{4}$ -BN相在拓扑学上是最令人感兴趣的相,例如,承认半量子化的非阿贝尔涡旋不仅在磁星,而且在普通的中子星。
2020-06-04 astro-ph.HE cond-mat.supr-con nucl-th