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易平面铁磁超流体中的 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 相变

量子气体 2023-03-29 v2

摘要

二维(2D)自旋-1 玻色气体在易平面铁磁相中表现出两次 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless(BKT)相变。较高温度的相变与主要由单一自旋分量决定的质量流超流动性相关。较低温度的相变与轴自旋流超流动性、横向自旋密度的准长程序以及极化核自旋涡旋(PCV)的束缚相关。在自旋 BKT 温度以上,构成每个 PCV 的各分量环量在空间上分离,暗示了类似于高能物理中夸克退禁闭的可能退禁闭。组分间相互作用引起自旋分量间的超流体拖曳,我们在零温下解析地计算了此拖曳。我们给出了作为二次 Zeeman 能量 qq 函数的质量/自旋超流体相图。在 q=0q=0 时,系统处于具 SO(3)\mathrm{SO}(3) 对称性的各向同性自旋相。此处流体响应表现出系统尺寸依赖性,暗示 BKT 相变的缺失。尽管如此,对有限系统,自旋关联的衰减随温度降低从指数型变为代数型。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.14497,
  title  = {Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transitions in an easy-plane ferromagnetic superfluid},
  author = {Andrew P. C. Underwood and Andrew J. Groszek and Xiaoquan Yu and P. B. Blakie and L. A. Williamson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14497},
  year   = {2023}
}

备注

4 pages + refs, 3 figures. Interpretation of Fig. 3 results has changed since v1