经典朗缪尔波系统的 BCS 型二级相变

本文从理论和数值上识别了经典朗缪尔波系统的一种 BCS 型二级相变。该相变发生在两个状态之间：朗缪尔波湍流（LWT）和朗缪尔波超连续谱（LWSC）。当系统中激发了一定数量的等离激元（等离子体波量子）时，后者展现出具有显著时空相干性的宽功率谱。在 LWT-LWSC 相变中，调制不稳定性及其导致的等离激元对产生，是超导态中库珀不稳定性及库珀对产生的经典对应。超导态中库珀对的玻色-爱因斯坦凝聚，在 LWSC 中被等离激元对的藏本振子同步所取代。LWSC 态的序参量（定义为等离激元对的平均场）取显著值，这清楚地表明在 LWSC 中有宏观数量的等离激元对占据着具有相同相位的单一动量态。时空相干性的出现和相位随机化的降低，分别被视为长程序的发展和自发对称性破缺，表明 LWT-LWSC 相变是一种二级相变现象。通过此相变，LWT 的 U(1) 对称性被破缺。从等离子体物理学的角度看，LWSC 是一种所谓的伯恩斯坦-格林-克鲁斯卡尔模，以其无阻尼特性为特征。