Turbulent Steady States in Two-Dimensional Sonic Black Holes: Superfluid Vortices and Emission of Sound
对(2+1)维玻色-爱因斯坦凝聚体中的声波黑洞/白洞对的模拟表明,初始量子噪声导致的动力学不稳定性导致了超流涡旋的形成.不稳定性在超音速区域内的超流体湍流的准稳态中饱和,从该准稳态中发射出与霍金辐射在性质上相似的声波。然而,从缓慢衰减的二维声波黑洞辐射的功率谱是强非热的。
2017-05-11 cond-mat.other gr-qc
Bistable Fourth Sound Resonance in Superfluid $^3$He-B due to Gap Suppression
University of Alberta(阿尔伯塔大学)
研究通过纳米流体共振器在超流体$^3$He-B中观察到双稳第四声共振,揭示了能隙抑制对超流体特性的影响,并通过Ginzburg-Landau模型验证了理论预测。
2026-03-28 cond-mat.other
On Entropy Wind in Superfluid Helium
本文研究了超流氦正常部分在强第一、第二声波作用下准定常流的产生。得到了相关方程。对于第二声波的情况,详细分析了激波前层和流体粘性对能量耗散过程的贡献。估计有关可能的实验观察的过程。
2009-02-12 cond-mat.other
First Sound in Holographic Superfluids at Zero Temperature
在AdS/CFT的背景下,s波超流的引力对偶是由渐近AdS时空上的标量QED给出的。虽然这一结论得到了大量的数值论证的支持,但我们在这里提供了一个分析证明,证明情况确实如此。工作在零温度下,我们明确地发现在边界处的超流声子在任意数量的维度和任意的标量场潜力的二次作用,恢复已知的共形第一声音的色散关系。
2016-12-28 cond-mat.other hep-th
Superfluid and Mott Insulating shells of bosons in harmonically confined optical lattices
在简谐限制的光晶格中,处于量子简并态的弱相互作用原子或分子玻色子呈现出由绝缘(Mott)壳层组成的婚礼蛋糕结构。结果表明,超流区域出现之间的莫特壳由于有限的跳跃波动。研究发现,除了绝缘体与超流边界附近之外,超流区域的序参量方程不属于Gross-Pitaeviskii类型。得到了Mott区和超流区的激发谱,结果表明,超流壳层中的低能声模具有与空间相关的声速,声速由与局部超流密度直接相关的局部折射率描述.最后,讨论了由三(二)维Mott区域限定的薄(宽)超流壳(环)中的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界转捩和涡-反涡对。
2007-10-31 cond-mat.other
Possible new electric effect in superfluid systems
我们预测,第三声在超流膜中的传播在周围区域产生电场,当系统中存在许多涡旋对时,可以用现代测量设备观察到。G.在超流体转变温度附近)。
2015-12-11 cond-mat.other
A mathematical model of counterflow superfluid turbulence describing heat waves and vortex-density waves
本文研究了逆流超流湍流中涡旋密度波与高频二次声波的相互作用,并考虑了涡旋缠结的扩散和弹性贡献。分析是基于一组演化方程的能量密度,热通量,涡线密度,和涡通量,后者被认为是一个独立的变量,在这里,在以前的作品相比。后者的功能是至关重要的过渡,从扩散到传播行为的旋涡密度扰动,这是必要的解释高频第二声音的细节。
2010-08-25 cond-mat.other
Superfluid Onset and Compressibility of $^4$He Films Adsorbed on Carbon Nanotubes
利用第三声测量技术对吸附在直径为10 nm的多壁碳纳米管上的$^4$ He薄膜的超流起始温度随薄膜厚度的变化关系进行了研究,并研究了薄膜压缩性随温度的变化关系.纳米管提供了高度有序的碳表面,吸附膜的逐层生长,如在第三、第四和第五原子层完成时第三声速的振荡峰所示,这是由可压缩性的振荡引起的。在温度扫描的第三声速在很低的温度被发现是线性与温度,但振荡之间的正和负的斜率取决于膜厚度。分析表明,这可以归因于薄膜的压缩性随温度线性降低,甚至在零温度附近也保持不变。的超流起始温度被发现是线性的膜厚度,如预测的Kosterlitz无偏理论,但斜率是异常的,一个因素的三个小于预测的普遍值。
2019-03-01 cond-mat.other
Third sound measurements of superfluid $^4$He films on multiwall carbon nanotubes below 1K
研究了吸附在多壁碳纳米管上的4He超流膜的第三声。第三种声音是由电池的机械振荡产生的,并由碳测辐射热计检测。在250 mK附近的温度下的填充曲线显示了第三声速的振荡,在第四和第五原子层完成时达到最大值。第三种声音的Q因子的急剧变化被发现在部分层填充。在一些填充点的温度扫描显示出强烈的增宽效应的Kosterlitz无(KT)过渡,并迅速增加耗散,定性与Machta和Guyer的预测。在第4层完成时,转变温度$T_{KT}$突然降低,然后恢复到随温度线性变化,尽管斜率比KT预测值小得多。这些影响中的一些可能与气液共存区的变化有关。
2014-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role reversal in first and second sound in a relativistic superfluid
本文用自洽场论方法讨论了任意温度、任意化学势和任意(均匀)超流条件下的相对论超流性。我们的出发点是一个具有$φ^4$相互作用的复标量场,我们在Hartree近似下计算了2粒子不可约有效作用量。有了这个微观基础理论,我们可以得到超流的双流体图像,并计算出超流密度和夹带系数等性质,在所有温度低于超流的临界温度。我们计算的临界速度,考虑到充分的自洽效应的温度和超流的准粒子色散。我们还讨论了第一和第二声音模式以及第一(第二)声音如何从低温下的密度(温度)波演变为高温下的温度(密度)波。这种角色互换的研究超相对论和近非相对论系统的零和非零超流。对于非零的超流,我们也观察到一个角色反转的声波的方向的函数。
2014-03-18 cond-mat.other hep-ph nucl-th
A Study of the Electric Response of He II at the Excitation of Second Sound Waves
本文报道了超流氦电响应的实验研究。我们的结果证实了加热器产生的氦中正常流体和超流成分的相对振荡运动中出现的电势的存在。在前四个谐波中观察到电势的共振。所建议的用于检测电响应的方法允许将所需的谐振峰值与寄生信号区分开。我们的结果是在定性的协议与以前的研究人员发表的数据。讨论了电势差测量值不一致的原因。
2015-11-11 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
Superfluid Analog of the Davies-Unruh Effect
我们对超流氦4产生了Davies-Unruh效应的模拟。有两个温度的结果-一个是与普通的,或第一,声音和其他与第二声音。
2005-05-01 cond-mat.other gr-qc
Propagation of sound on line vortices is superfluids: role of ergoregions
利用声学时空理论,研究了超流体中存在钉扎无旋涡旋时小扰动(声波)的传播。给出了声线散射角的封闭公式,将声传播问题表述为哈密顿形式,并讨论了涡核处的边界条件形式,其中哈密顿具有奇点。将波动方程简化为一个Mathieu型常微分方程。我们给出了一个广泛的讨论本地化的核心,这是类似于所谓的开尔文波。模式的频谱强烈地依赖于靠近涡核的边界条件的类型。无隙开尔文模是角数为-1的模之一,它的存在通常在超流氦或旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的非钉扎涡旋中讨论。我们证明,这种特殊的模式是不存在的,如果涡被钉扎,因此,在这种情况下,必须讨论整个家庭的模式。声学时空是否存在能域的问题,对声音传播现象的许多方面都有决定性的(定性的)影响。
2011-11-15 cond-mat.other gr-qc quant-ph
The influence of magnetic-moment relaxation motion on second viscosity in superfluid solutions
研究了He-3核磁弛豫对外部振荡磁场作用下量子溶液第二粘度的影响。第一,第二和第四声波的情况下进行检查。推导了二阶粘滞系数的表达式,分析了降低粘滞系数的条件。
2008-01-02 cond-mat.other
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
Bose-representation for a strongly coupled nonequilibrim fermionic superfluid in a time-dependent trap
利用非平衡量子多体理论的泛函积分公式,我们发展了一个具有强吸引相互作用的Fermi系统的正则描述.在强耦合极限下,这个费米子系统等价于双原子分子的非平衡稀玻色气体。我们还考虑了一个非平衡的强耦合的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)理论,并表明它减少到全非线性的时间相关的Gross-Pitaevski(GP)方程,这决定了凝聚波函数的演变。
2004-01-29 cond-mat.other
Vortices, antivortices and superfluid shells separating Mott-insulating regions
简谐约束光晶格中的原子或分子玻色子呈现出由绝缘(Mott)壳层组成的婚礼蛋糕结构。结果表明,超流区域出现之间的莫特壳由于有限的跳跃波动。结果表明,在超流区,除绝缘体-超流边界附近外,序参量方程不属于Gross-Pitaeviskii型。得到了Mott区和超流区的激发谱,结果表明,超流壳层中的低能声模具有与空间相关的声速,声速由与局部超流密度直接相关的局部折射率描述.最后,讨论了由三(二)维Mott区域限定的薄(宽)超流壳(环)中的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界转捩和涡-反涡对。
2007-02-06 cond-mat.other quant-ph
Transient heat transfer of superfluid $^4$He in nonhomogeneous geometries -- Part I: Second sound, rarefaction, and thermal layer
超流$^4$ He(He II)中的瞬态传热是一个复杂的过程,涉及独特的逆流传热模式、第二声波的发射和量子化涡旋的产生的相互作用。以往的研究主要集中在平面加热器驱动下He Ⅱ在均匀通道内的均匀换热。在本文中,我们报告了我们的系统研究,他II瞬态传热在非均匀的几何形状,是有关紧急应用。通过求解He II双流体运动运动方程和Vinen涡密度演化方程,研究并比较了He II平板、圆柱和球形加热器的瞬态传热特性。我们的研究结果表明,随着加热器打开,一个传出的第二声脉冲出现,其中的涡旋密度迅速增长。这些涡流衰减第二声音并在加热器前面产生加热的He II层,即,热层。在平面的情况下,在整个空间中产生的涡流,第二声脉冲不断衰减,导致一个强大的热层,扩散后的热脉冲。相反,在圆柱形和球形加热器的情况下,涡流主要产生在加热器表面附近的薄热层中。当热脉冲结束时,在第二声脉冲之后会出现一个稀薄的尾部,温度会下降。这种稀薄尾部可以迅速抑制热层并带走沉积在其中的所有热能。讨论了加热器尺寸、热通量、脉冲持续时间和温度对热层动力学的影响。我们还展示了如何在我们的模型中可以研究在He II中沸腾的起始峰值热通量。
2021-02-03 cond-mat.other physics.app-ph physics.flu-dyn
Unpinning triggers for superfluid vortex avalanches
减速容器中超流涡旋的钉扎和集体解钉扎是中子星毛刺正则模型和氦II实验室自旋下降实验的关键要素。在这里的动力学的涡旋(联合国)钉扎使用数值Gross-Pitaevskii计算进行了探讨,以期了解触发灾难性的unpinning事件(涡雪崩),导致旋转故障。我们明确确定了三个触发因素:大量冷凝物和固定涡旋之间的旋转剪切、由排斥性涡旋-涡旋相互作用驱动的涡旋邻近效应以及由移动和重复涡旋发射的声波。只要耗散很低,由一个往复运动的涡流发出的声波就足以使附近的涡流脱离。对于弹道和强制涡运动,最大涡间分离所需的unpin比例与钉扎强度成反比。
2012-03-22 astro-ph.HE cond-mat.other
Sound emission and annihilations in a programmable quantum vortex collider
在量子流体中,循环的量子化禁止了经典粘性流体中出现的涡旋旋流的扩散。然而,在超流体中加速的量子涡旋可能会将其能量损失为声辐射,就像电荷在发射光子时减速一样。涡旋能量的耗散是量子流体力学的核心问题,如量子湍流的衰减,与中子星、超流氦和原子凝聚等各种系统高度相关。几十年来,对不可逆涡旋动力学背后的基本机制的深入理解一直是一个目标,但由于缺乏确凿的实验特征,这一目标变得复杂。在这里,我们通过实现一个可编程的量子涡旋对撞机在一个平面,均匀的原子费米超流体与可调粒子间的相互作用来解决这一挑战。我们创建按需涡旋配置和监测其演变,利用我们的超冷费米气体的可访问的时间和长度尺度。工程碰撞内和之间的涡-antivortex对允许我们解耦的涡能量的松弛,由于声发射和与正常流体的相互作用,即相互摩擦。我们直接可视化如何湮灭的涡旋偶极子辐射超流体中的声脉冲。此外,我们的几个涡旋实验延伸到不同的超流制度表明,费米准粒子定位在涡核内显着的耗散,开辟了探索新的途径量子湍流衰减,涡涡。
2021-06-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph