Quantum damping of Fermi-Pasta-Ulam revivals in ultracold Bose gases
提出了一个利用超冷原子研究量子力学体系中Fermi-Pasta-Ulam(FPU)现象的实验方案。具体地说,我们建议和分析的一维玻色气体限制在一个光晶格的设置。量子涨落的强度通过调整每个晶格位置的原子数(填充因子)来控制。通过对Bose-哈伯德模型的实时动力学过程进行数值模拟,研究了量子涨落对FPU振荡的影响,发现强的量子涨落对FPU振荡有明显的阻尼作用.
2010-12-19 cond-mat.quant-gas
Zero Sound in Dipolar Fermi Gases
我们研究了零温度下,声在均匀偶极气体中的传播,称为零声。我们发现,无阻尼声传播是可能的,只有在一个范围内的立体角周围的偶极子的偏振方向。在临界偶极矩以上,我们发现了一个不稳定的模式,通过该模式,气体在垂直于偶极子方向上局部坍缩。
2009-11-22 cond-mat.quant-gas
Damping of the quadrupole mode in a two-dimensional Fermi gas
在最近的一项实验中,[E。Vogt等人,物理修订版信函108,070404(2012)],四极和呼吸模式的二维费米气体进行了研究。我们模拟这些集体模式通过求解玻尔兹曼方程的方法相空间矩到四阶,包括在介质中的散射截面的影响。在我们的分析中,我们使用了一个现实的高斯潜在的重力和磁场梯度的存在下变形。我们的结论是,实验观察到的阻尼的四极模的起源,特别是在弱相互作用(甚至非相互作用)的情况下,不能解释这些机制。
2013-10-22 cond-mat.quant-gas
First and second sound in a strongly interacting Fermi gas
本文用变分法求解了均匀费米气体在么正态下的双流体动力学方程。在均匀的情况下,我们发现,第一和第二声模式是非常相似的超流氦,强相互作用的结果。在存在谐波陷获的情况下,第一和第二声音在一定温度下变得简并。在这些点上,第二种声音与第一种声音杂交,并与密度波动强烈耦合,这是观察第二种声音的一种有希望的方法。我们还讨论了通过产生局部热扰动激发第二声的可能性。
2009-11-02 cond-mat.quant-gas
Unitary Fermi superfluid near the critical temperature: thermodynamics and sound modes from elementary excitations
我们比较了最近的实验结果[科学375,528(2022)]的超流酉费米气体的临界温度与热力学模型的基础上的系统的元激发。我们发现实验数据和我们的理论之间的几个数量,如第一声,第二声,超流分数非常好的协议。我们还表明,第一和第二个声音之间的模式混合发生。最后,我们的特征的响应幅度的密度扰动:接近临界温度的第一和第二声音可以通过密度扰动激发,而在较低的温度下,只有第一个声音模式表现出显着的响应。
2022-06-08 cond-mat.quant-gas
First and second sound of a unitary Fermi gas in highly oblate harmonic traps
本文从理论上研究了有限温度下囚禁在高扁谐势阱中的幺正费米气体的第一和第二声模。根据Stringari和同事的想法{[}Phys. Rev. Lett. \textbf{105},150402(2010){]}中,我们认为这些模式可以通过简化的二维两流体流体动力学方程来描述。两种可能的方案-声波传播和呼吸模式激励-被认为是。我们计算的声波速度和离散的声音模式频率,作为温度的函数。我们发现,在这两个方案中,第一和第二声音模式之间的耦合是足够大的,以引起显着的密度波动,这表明第二声音可以直接观察到通过测量\textit{in-situ}密度分布。第二种声音呼吸模式的频率被发现是高度敏感的超流密度。
2014-10-06 cond-mat.quant-gas
Sound propagation in a uniform superfluid two-dimensional Bose gas
在超流体系统中,可以激发几种声音模式,例如液氦中的第一和第二声音。在这里,我们激发传播和驻波在一个统一的二维玻色气体,我们的特点是在超流和正常制度的声音传播。在超流相,测量的声速很好地描述了一个双流体流体动力学模型,和弱阻尼率很好地解释了与热激发的散射。在正常阶段,由于偏离流体动力学行为,声音变得强烈阻尼。
2018-04-11 cond-mat.quant-gas
Mechanism for sound dissipation in a two-dimensional degenerate Fermi gas
该研究通过数值模拟结合相位印记技术与Metropolis算法,探究二维简并费米气体在超流相变附近不同相互作用区域的声输运特性,明确了声速、扩散系数的温度及相互作用强度依赖关系,揭示了虚涡旋-反涡旋对在声耗散中的关键作用。
2024-05-14 cond-mat.quant-gas
First and second sound in two-dimensional bosonic and fermionic superfluids
本文综述了超冷费米子和玻色子原子二维系统中声传播的理论结果。在超流相,其特征是自发对称性破缺缺的$U(1)$对称,有共存的第一和第二声音。在弱相互作用排斥玻色子的情况下,我们模拟了最近在弱相互作用区域和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT超流-正常转变温度附近测量的二维39 K原子的声速.特别是,我们进行了相当准确的计算的超流密度,并表明它是合理的实验一致。对于超流吸引费米子,我们计算了穿过整个BCS-BEC交叉的第一和第二声速。在低温区,我们再现了最近的测量与6Li原子的第一声速。我们还预测,只有在有限温度的BEC制度有声音模式之间的混合。
2022-10-18 cond-mat.quant-gas
First and second sound in a highly elongated Fermi gas at unitarity
本文考虑了被高度拉长的谐振势囚禁的具有么正性的费米气体,求解了有限温度下的双流体流体动力学方程。考虑了声波的传播以及弱轴向俘获存在下的离散解。相关的热力学函数进入流体动力学方程进行了讨论,在超流和正常制度的通用标度函数。第一声和第二声的解决方案计算作为温度的函数和超流密度的作用被明确指出。在第二声波的密度波动被发现是足够大的气体的有限的热膨胀系数的结果进行测量。重点是与最近的实验数据进行比较。
2013-07-03 cond-mat.quant-gas
First and second sound of a unitary Fermi gas in highly elongated harmonic traps
利用变分方法,我们给出了Stringari及其同事最近导出的囚禁在高度拉长的谐振势中的么正费米气体的简化的一维二流体动力学方程的完整解。\textbf{105},150402(2010){]}。我们计算了第一和第二声沿弱轴向囚禁势的离散模式频率,作为温度和超流密度形式的函数。我们表明,在第二声模式的密度波动,由于其耦合到第一声模式,是足够大的,以测量在目前的实验设置,如利用泰\textit{et al}。在因斯布鲁克大学,\textbf{110},055303(2013){]}。由于二次声波对超流密度的敏感性,二次声波频率的高精度测量为准确测量单元费米气体的超流密度提供了一种有希望的方法。
2014-10-06 cond-mat.quant-gas
Nonequilibrium Damping of Collective Motion of Homogeneous Cold Fermi Condensates with Feshbach Resonances
冷费米原子,其散射控制的费什巴赫共振的凝聚体的无碰撞阻尼,探讨了整个BCS和BEC制度时,其相位和振幅模式上的小扰动被打开,以驱动系统稍微偏离平衡。使用一个单回路有效作用,我们首先重新创建已知的结果,对于一个广泛的共振的振幅的凝聚体衰减为$t^{-1/2}$在BCS制度的后期,而它衰减为$t^{-3/2}$在BEC制度。然后,我们研究的情况下,一个理想化的窄共振,并发现,这种集体模式衰减为$t^{-3/2}$在整个BCS和BEC制度。虽然这似乎与早期的结果相矛盾,即阻尼是相同的宽和窄的共振,窄共振极限的故障恢复这一普遍的行为。更可测量地,相位扰动可以给出集体振幅模式衰减到的饱和值上的移位,其仅在相位和振幅模式解耦时在深BCS状态中消失。
2012-01-10 cond-mat.quant-gas
Sound propagation in a Bose-Fermi mixture: from weak to strong interactions
本研究通过Feshbach共振调控种间散射长度,探究玻色-爱因斯坦凝聚体与简并费米气体混合系统中的声子传播,发现强吸引作用下稳定声传播重现,为强相互作用区的新型量子物态研究提供了途径。
2023-08-27 cond-mat.quant-gas
Propagation of first and second sound in a two-dimensional Fermi superfluid
声传播是流体平衡热力学和动力学输运性质相互作用的宏观表现。在这里,对于一个二维系统的超冷费米子,我们计算的第一和第二声速在整个BCS-BEC交叉,我们分析了系统响应外部扰动。在低温制度,我们重现最近的测量[物理学评论快报。{ \bf 124},240403(2020)]的第一声速,由于密度和熵波动的解耦,其是由密度探针激发的唯一模式。相反,热扰动只激发第二种声音,它对超流体的耗尽很敏感,在深BCS区消失,并在Berezinskiii-Kosterlitz-无超流体跃迁时不连续地跳到零。模式之间的混合只发生在有限温度的BEC制度,我们的理论收敛到纯玻色子的结果。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas
Strongly interacting Bose-Fermi mixture: mediated interaction, phase diagram and sound propagation
针对玻色-费米混合物,发展满足可压缩性和规则的强耦合理论,解释近共振稳定性,计算声速与实验吻合,并预测声模式混合,可经布拉格光谱观测。
2023-09-01 cond-mat.quant-gas
Quasi-particle Lifetime in a Mixture of Bose and Fermi Superfluids
为了揭示玻色-费米混合超流中准粒子相互作用的影响,本文考虑了玻色超流中准粒子与费米超流中准粒子相互作用的寿命。我们发现,这种阻尼率,即倒数的寿命,有相当不同的阈值行为在BCS和BEC侧的费米超流体。在BCS侧,阻尼率在阈值动量附近为常数,而在BEC侧,阻尼率迅速增大。这是因为在BCS侧,衰减过程受到费米面附近费米子准粒子的恒定态密度的限制,而在BEC侧,衰减过程由费米超流体的玻色子准粒子控制,不存在这种限制.我们的结果与最近实现的玻色-费米超流混合物中的集体模实验有关。
2014-08-27 cond-mat.quant-gas
Beliaev damping of the Goldstone mode in atomic Fermi superfluids
超流体中的贝利亚耶夫阻尼是一个集体激发衰减成两个较低频率的集体激发;它代表了T = 0时超流体中玻色子集体激发的唯一衰减模式。这种衰变的标准处理方法假设一个线性谱,这反过来意味着末态动量必须与初态共线。我们延长这种治疗,包括梯度项的哈密顿产生一个现实的频谱的玻色子激发,然后我们推导出一个公式,这种激发的衰减率,并表明,即使是温和的非线性光谱可以产生很大的偏差从标准的结果。我们将我们的结果应用到一个有吸引力的费米气体在BCS-BEC交叉:这里的低能量玻色子集体激发密度振荡驱动的相位的配对秩序场。这些集体激发,这是无隙模式的戈德斯通机制的结果,有一个光谱,这是建立在理论和实验上,其线宽,我们表明,是在低温下由Beliaev衰变机制。
2015-07-30 cond-mat.quant-gas
High Frequency Sound in a Unitary Fermi Gas
本文对幺正费米气体中的声子模进行了实验和理论研究。使用双光子布拉格光谱,我们测量激发光谱的费米动量的一半左右的动量,以上和以下的超流临界温度$T_\mathrm{c}$。低于$T_\mathrm{c}$,主要的激发是Bogoliubov-Anderson(BA)声子模式,由超流序参量的相位梯度驱动。BA声子的温度依赖性与基于准粒子无规相近似的理论模型是一致的,其中占主导地位的阻尼机制是通过与热激发准粒子的碰撞。当温度升高到$T_\mathrm{c}$以上时,声子演化为强阻尼碰撞模,伴随着谱宽的突然增加。我们的研究揭示了声音在幺正费米气体和液氦中的传播有很强的相似性。
2019-12-09 cond-mat.quant-gas
Dipole oscillations of fermionic superfluids along the BEC-BCS crossover in disordered potentials
我们研究了超冷费米气体通过无序势沿BEC-BCS交叉的偶极振荡。我们观察到一个混乱引起的阻尼振荡,以及基本科恩模式频率的变化。测量结果进行了比较,数值密度矩阵重整化群计算以及非相互作用费米子的三维模拟。在实验上,我们发现了一个无序依赖的阻尼,它的增长约与无序强度的二次幂。此外,我们观察到实验的振荡频率的变化偏离预期的阻尼谐振子的行为在一个百分比的水平。虽然这种行为是定性的预期从理论模型中使用,定量的实验观察显示出显着更强的效果比理论预测。此外,虽然频率偏移似乎与BEC与BCS制度的相互作用强度不同的规模,阻尼系数明显减少的相互作用的强度,但不与符号,这改变了BEC和BCS型费米气体。这是令人惊讶的,因为预计在两种制度中占主导地位的阻尼机制是不同的。
2019-11-13 cond-mat.quant-gas
Shear viscosity and damping of collective modes in a two-dimensional Fermi gas
利用动力学理论计算了二维费米气体与短程势相互作用的剪切粘性,其散射长度为$a_{2d}$。我们发现,动力学理论预测的剪切粘度熵密度比的强相互作用的二维气体是可比的三维幺正气体。利用我们的结果计算了囚禁费米气体中集体模的阻尼,并与最近在E. Vogt等人,arXiv:1111.1173。
2012-03-07 cond-mat.quant-gas nucl-th
Phonon damping in a 2D superfluid: insufficiency of Fermi's golden rule at low temperature
本文通过多体格林函数方法、经典声子场模拟和非微扰理论证明,二维超流体中低温声子阻尼不能简单用费米黄金规则描述,其阻尼率约为黄金规则预测的三分之一。
2024-06-10 cond-mat.quant-gas
Damping of the Anderson-Bogolyubov mode by spin and mass imbalance in Fermi mixtures
我们研究了自旋和质量不平衡费米混合物对涨落传播子梯度展开的时间非局域贡献。这些条款是有关的声音(安德森-Bogolyubov)集体模式的阻尼过程和相关的对波动传播子的复极点的结构。我们推导出的条件下,即使在零温度下的费米面足够大的失配发生阻尼。我们比较我们的分析结果与数值计算的Anderson-Bogolyubov模式的阻尼率。
2019-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mediated Interactions and Damping Effects in Superfluid Mixtures of Bose and Fermi Gases
本文研究了BCS费米超流体与玻色超流体的均匀混合物,通过积掉费米自由度推导出可调的费米子媒介玻色子间吸引相互作用,并分析了Bogoliubov谱与阻尼率,绘制了包含相分离和有无Landau阻尼相混合的相图,揭示了三临界点随费米相互作用变化的规律。
2025-03-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Probing the critical exponent of superfluid fraction in a strongly interacting Fermi gas
从理论上研究了谐振相互作用下超冷原子费米气体中第二声模的临界行为。在临界温度为$T_{c}$的超流相变附近,第二声模的频率或声速主要取决于超流分数的临界指数$β$。在各向同性谐波陷阱中,我们预测当$β<1/2$时,模式频率像$(1-T/T_{c})^{β-1/2}$一样发散。在一个高度拉长的陷阱,第二声音的速度减少了一个因素$1/\sqrt{2β+1}$从一个均匀的三维超流体。一旦实验精度提高,我们的预测可以通过在诸如Sidorenkov \textit{et al.} {[}Nature \textbf{498},78(2013){]}用于共振相互作用的锂-6原子的装置中测量第二声波传播来容易地测试。
2013-10-14 cond-mat.quant-gas
Collisionless sound in a uniform two-dimensional Bose gas
利用随机相位近似下的线性响应理论,研究了无碰撞条件下,声在均匀二维玻色气体中的传播。我们表明,突然删除的静态密度扰动产生阻尼振荡行为揭示,声音也可以传播在没有碰撞,由于平均场相互作用的影响。我们的分析指出了朗道阻尼所起的关键作用。我们通过随机(投影)Gross-Pitaevskii方程进行数值模拟来支持我们的预测。结果与最近的实验观察到的声音在弱相互作用的二维玻色气体的超流Berezinskiii-Kosterlitz无边界过渡的下方和上方是一致的。
2018-09-10 cond-mat.quant-gas
Finite temperature damping of collective modes of a BCS-BEC crossover superfluid
提出了一种新的机制来解释最近在强相互作用费米气体实验中观察到的集体激发在超流临界温度以下的费什巴赫共振的费米子(BCS)侧的令人困惑的阻尼现象。用有效场论计算了声速、超流密度和阻尼率。我们发现,一个占主导地位的阻尼过程是由于超流声子和热激发的费米子准粒子之间的相互作用,在以前提出的对断裂机制。从我们的有效模型的结果进行了定量比较与最近的实验结果,显示出良好的一致性。
2011-02-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Damping of long wavelength collective modes in spinor Bose-Fermi mixtures
本文用有效场论描述了自旋1玻色子和自旋1/2费米子的三维超冷混合体中的低能玻色激发。我们建立了一个有趣的费米子激发诱导一般的阻尼通常无阻尼的长波长玻色子集体戈德斯通模式。研究了两种玻色子态形成铁磁或极性超流体的情况。玻色子Bogoliubov激励的线性色散与重整化声速保持一致。对于极性超流体,我们发现两个无隙模式(密度和自旋)是阻尼的,而在铁磁超流体中,我们发现密度(自旋)模式是(不)阻尼。我们一般认为,这适用于至少通过密度-密度相互作用耦合的玻色子和费米子的任何混合物。我们讨论了我们的多体相互作用的玻色-费米混合物的实验结果的影响。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Low-temperature thermodynamics of the unitary Fermi gas: superfluid fraction, first sound and second sound
通过引入一个基于玻色子集体模和费米子单粒子激发的零温谱的模型,研究了幺正费米气体的低温热力学。我们计算了亥姆霍兹自由能,并由此得到熵、内能和化学势随温度的变化。利用这些量和Landau的超流密度表达式,我们解析地确定了超流分数、临界温度、第一声速和第二声速。我们比较了我们的分析结果与其他理论预测和实验数据的超冷原子和稀中子物质。
2010-11-22 cond-mat.quant-gas nucl-th
Quantum limited sound attenuation in a dilute atomic Fermi gas
一个新的实验(P. B. Patel等人,Science 370(2020)6521,1222)涉及由激光束限制的共振相互作用原子,揭示了量子流体中的动量和能量扩散。
2020-12-22 cond-mat.quant-gas physics.pop-ph
Superfluidity and sound propagation in disordered Bose gases
该研究理论分析了零温二维玻色-爱因斯坦凝聚体中散斑无序对声波传播的影响,通过求解Gross-Pitaevskii方程和超流流体力学方法,发现无序会降低超流分数与声速并引入阻尼,其弱无序极限预测与微扰理论吻合且适用于当前冷原子实验。
2024-07-24 cond-mat.quant-gas quant-ph
Viscous damping in weltering motion of trapped hydrodynamic dipolar Fermi gases
本文通过蒙特卡洛模拟和半经验黏性流体动力学理论,研究了流体动力学区域中偶极费米气体翻滚集体振荡的轨迹与阻尼机制,并提出了与数值解吻合且可推广至任意弹性散射截面的有效理论。
2023-05-31 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Second sound in systems of one-dimensional fermions
我们研究一维费米子伽利略不变系统中的声音。在低温下,我们发现了一个广泛的频率范围,其中除了密度波之外,还有第二种声音对应于系统中热的弹道传播。第二声音模式的阻尼是弱的,只要频率与在低温下呈指数小的弛豫速率相比是大的。在较低的频率下,第二声音模式被阻尼,并且热的传播是扩散的。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Propagation of Second sound in a superfluid Fermi gas in the unitary limit
研究了在么正极限下,费米原子组成的均匀超流气体中的声传播。正常和超流分量的存在导致出现两个声音模式的碰撞制度,称为第一和第二声音。第二种声音特别令人感兴趣,因为它是超流体成分的清晰信号。利用朗道双流体动力学理论,我们计算了流体动力学声速和密度响应函数中的这些权重。后者用于计算对产生脉冲传播的外部电势的突然修改的响应。根据Nozieres和Schmitt-Rink(NSR)的BCS-BEC交叉方法,计算了与响应函数中的权重成正比的脉冲幅度。研究表明,在幺正超流费米气体中,第二声脉冲由密度扰动激发出,并具有很好的振幅。
2010-02-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Zero sound in a two-dimensional dipolar Fermi gas
我们研究了在弱相互作用的二维单组分费米子偶极(极性分子或原子与一个大的磁矩)气体中的零声相对于其平移运动的平面倾斜。结果表明,零声传播是由平均场和多体(超平均场)效应共同提供的,声速的各向异性与费米声速的各向异性相同。零声模的阻尼比相同能量的准粒子激发的阻尼慢得多。因此,在二维费米子偶极子实验中观察零声模的可能性很大,尽管结构函数中的零声峰非常接近粒子-空穴连续谱。
2013-07-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Zero and First Sound in Normal Fermi Systems
利用矩量法研究了正常费米系统线性化玻尔兹曼方程的通解。特别地,我们研究了声速和阻尼率作为温度和耦合常数的函数。在无碰撞和流体动力学状态的极端极限下,由矩方程得到的声模本征频率再现了零声和第一声的著名结果。此外,矩量法可以描述在有限温度下这些极限之间的交叉。力矩方程的解也涉及热扩散模式。从这些方程的解出发,我们讨论了对应于粒子-空穴连续谱的激发谱以及集体激发。我们还讨论了弱耦合情况下的集体模。
2009-10-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Sound in a system of chiral one-dimensional fermions
我们考虑一个一维费米子系统在一个方向上移动,如电子在量子霍尔系统的边缘。在足够长的时间尺度上,系统通过粒子之间的弱相互作用达到平衡,这保持了它们的总数、能量和动量。系统在平衡点附近的时间演化由基于三个守恒定律的流体力学描述。我们发现,该系统支持三种声音模式。在低温极限下,一种模式是粒子密度的纯振荡,类似于普通的声音。另外两种模式涉及粒子密度和熵密度的振荡。在无序的存在下,第一种声音模式在低于动量弛豫率的频率下被强烈阻尼,而其他两种模式保持弱阻尼。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Compressibility, zero sound, and effective mass of a fermionic dipolar gas at finite temperature
在有限温度下计算了一维、二维和三维均匀系统以及多层准二维系统中费米子偶极分子气体的可压缩性、零声色散和有效质量。压缩性在约化温度$T/T_F$内是非单调的,在有限温度下表现出最大值。这种效应在准低维实验中可能是可见的,为多体量子简并效应的发生提供了清晰的信号。集体模色散和有效质量表现出类似的非平凡的温度和密度依赖性。在准低维系统中,零声模式可以在实验可达到的温度下传播。
2010-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tunable zero and first sounds in ultracold Fermi gases with Rabi coupling
我们考虑碱金属原子的弱相互作用费米子气体,其特征在于两个超精细态是拉比耦合的。通过对排斥作用的Hartree近似,我们确定了这种费米气体在D维空间(D = 1,2,3)中的零温状态方程。然后,采用Landau-Vlasov方程和流体力学方程,研究了初始声速和零声速。我们发现,这两种声音,分别发生在碰撞和碰撞制度,至关重要的相互作用强度和拉比耦合之间的相互作用。最后,我们讨论了一些实验相关的情况下,捕获谐波势的费米系统的密度分布的影响。
2017-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Sound propagation in cigar-shaped Bose liquids in the Thomas-Fermi approximation: A comparative study between Gross-Pitaevskii and logarithmic models
本文利用高斯-费米近似,比较研究了在Gross-Pitaevskii模型和对数模型下,声脉冲在细长玻色液体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的传播。结果表明,在线性政权的小密度波动的传播基本上是一维的两个模型中,在垂直于液体的块的截面的方向。在这些近似下,它示出的声速尺度作为颗粒密度的平方根的情况下的Gross-Pitaevskii液体/冷凝物,但它是恒定的均匀对数液体的情况下。
2022-12-19 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Universal Sound Diffusion in a Strongly Interacting Fermi Gas
强相互作用费米子的传输控制着现代材料--从高$T_c$铜酸盐到双层石墨烯--还有核裂变、中子星的合并和早期宇宙的膨胀。在这里,我们观察到一个普遍的量子极限的扩散在均匀的,强相互作用的原子费米气体通过研究声音的传播和衰减通过耦合传输的动量和热量。在正常状态下,声扩散率${D}$随着温度$T$的降低而单调减小,这与弱相互作用费米液体的发散行为相反。当越过超流转变温度时,${D}$达到由普朗克常数${h}$和粒子质量${m}$的比值设定的普适值。这一发现的量子有限的声音扩散通知费米子运输理论,与相关的流体动力学流动的电子,中子和夸克。
2019-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal Conductivity and Sound Attenuation in Dilute Atomic Fermi Gases
在动力学理论的框架下计算了稀原子费米气体的热导率和声衰减长度。在超流性临界温度T_c以上,准粒子是费米子,而在T_c以下,主要激发是声子。我们计算了这两种情况下的热导率。我们发现,在么正性下,正常相的热导率为κ~T ^{3/2}.在超流相中,我们发现κ~T ^{2}。在高温下,普朗特数,动量和热扩散常数之比,是2/3。该比率随着温度降低而增加。因此,我们预期在T_c以上的正常相位中的声衰减由剪切粘度支配。我们评论的可能性提取的剪切粘度的稀费米气体在么正性使用测量的声音吸收长度。
2010-10-15 cond-mat.quant-gas hep-ph nucl-th
First and second sound modes at finite temperature in trapped Fermi gases from BCS to BEC
我们确定了经历BCS到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的被困费米气体的第一和第二声模式频率对温度的依赖性$T$。我们的结果是基于两个流体方程结合微观计算的物理变量。在实验中,并在幺正性,我们表明,最低的径向呼吸模式是$T$独立的。在有限的$T$,高阶呼吸模式强烈地与第二声音混合。它们复杂的$T$依赖性应该提供一种测量转变温度$T_c$的替代方法。
2007-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Motion of position-dependent mass as a damping-antidamping process: Application to the Fermi gas and to the Morse potential
本文的目的是从经典和量子力学的角度研究依赖于位置的有效质量与阻尼-反阻尼动力学之间的关系。运动方程的量化进行了使用的几何解释的运动,我们比较它与一个基于排序模糊度计划。此外,我们将所得结果应用到费米气体的阻尼-反阻尼粒子,我们解决了薛定谔方程的指数增加(减少)的质量中存在的Morse势。
2011-08-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Second sound and the superfluid fraction in a resonantly interacting Fermi gas
超流性是一种宏观量子现象,它在低于临界温度时出现,并导致物质的特殊行为,无摩擦流动,量子化涡旋的形成,以及转动惯量的淬灭都是有趣的例子。对于有限温度下超流体所表现出的许多现象,一个引人注目的解释可以用两种流体的混合物来给出,这种混合物由行为像普通流体的正常组分和具有零粘度和零熵的超流体组分组成。超流体系统的重要例子是液氦和中子星。最近,超冷原子气体作为新的超流体系统出现,具有前所未有的控制相互作用和外部约束的可能性。本文报道了在超冷费米气体中首次观测到的共振相互作用的“第二声”。第二种声音是超流体的双组分性质的显著表现,对应于熵波,其中超流体和非超流体组分以相反的相位振荡,不同于普通声音(“第一种声音”),其中它们同相振荡。第二声速明显取决于超流分数的值,超流分数是一个对基元激发谱敏感的量。我们的测量使我们能够提取超流分数的温度依赖性,这在强相互作用的量子气体中是一个无法获得的量。
2013-02-12 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Collective modes and the speed of sound in the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state
本文研究了光晶格中自旋不平衡超冷费米气体在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态下的密度响应。我们计算了广义随机相位近似下系统的集体模谱,发现尽管集体模在零温度下也有阻尼,但阻尼很弱,足以产生定义明确的集体模。我们计算了气体中的声速,并表明它是各向异性的,由于各向异性的FFLO配对,这意味着实验签名的FFLO状态。
2011-06-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First and second sound in cylindrically trapped gases
研究了径向简谐约束下圆柱形囚禁气体中密度波和温度波的传播。从双流体流体动力学理论出发,我们推导出有效的化学势和温度的一维方程,其中明确考虑了粘度和热导率的影响。与由刚性壁限制的量子流体不同,谐波限制允许第一和第二声音在长波长极限内传播。本文对超流费米气体在么正态下的两种声速进行了定量预测。对于较短的波长,我们发现了一类新的令人惊讶的激励连续分布在一个有限的频率区间。这导致响应函数中的非耗散阻尼,该响应函数是在经典理想气体的极限情况下解析计算的。
2010-10-14 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Scale breaking and fluid dynamics in a dilute two-dimensional Fermi gas
本文研究了与二维费米气体标度不变性反常破缺有关的两个观测量:简谐禁闭势场中的模频移和阻尼率。为此,我们计算了高温极限下二维气体的声速和体粘滞系数。我们表明,异常的声速尺度为$(2P-ρc_s^2)/P\sim z/[\log(T/E_B)]^2$,体积粘度$ζ$尺度为$ζ/η\sim z^2/[\log(T/E_B)]^6$。这里,$P$是压力,$c_s^2$是声速,$η$是剪切粘度,$z$是逸度,以及$E_B$是两体结合能。我们表明,我们的结果是一致的Vogt等人的实验结果。108,070404(2012)]。Vogt等人报道了几个百分点量级的频移$δω/ω$,以及小于背景速率$Γ/ω_0\sim 5%$的阻尼速率。
2013-08-09 cond-mat.quant-gas nucl-th