氦中原子杂质的流体动力学质量计算

Kevin K. Lehmann

doi:10.1103/PhysRevLett.88.145301

氦中原子杂质的流体动力学质量计算

化学物理 2009-11-07 v1

作者: Kevin K. Lehmann

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摘要

我们提出了一种简单的数值程序，用于计算球形溶质在超流体氦中做线性运动时，其周围氦溶剂化结构中的无旋流体动力学流动。该计算仅需以杂质周围的径向氦密度作为输入。由所得的无旋流动，计算了氦对溶质有效质量的贡献。将碱金属阳离子的结果与M. Buzzacchi、D. E. Galli和L. Reatto最近的多体变分蒙特卡洛(VMC)计算结果(Phys. Rev. B., {\bf 64} 094512 (2001))进行了比较。两种方法计算出的氦对有效质量的贡献分别为：Li $^+$ 为12.9(4.6)对9.4 u，Na $^+$ 为48.2(5.6)对52.1 u，K $^+$ 为69.6(4.8)对70.1 u，Cs $^+$ 为6.4(8.8)对6.8 u，其中VMC结果列在前面(带一个 $\sigma$ 统计误差估计)，流体动力学结果列在后面。对于Na $^+$ 和K $^+$ 的情况，流体动力学计算将第一层氦溶剂化壳层视为刚性固体，正如VMC计算所建议的那样；将第一溶剂层视为超流体的一部分则导致两种情况下质量增加的估计值都显著偏低，约为50%。在所有情况下，两种结果的一致性都在VMC计算的误差估计范围内，这证明了即使在原子尺度上，流体动力学处理氦运动的准确性。

关键词

流体动力学质量超流体氦溶剂化结构有效质量碱金属阳离子变分蒙特卡洛无旋流动

引用

@article{arxiv.physics/0109008,
  title  = {Calculation of hydrodynamic mass for atomic impurities in helium},
  author = {Kevin K. Lehmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0109008},
  year   = {2009}
}

备注

9 pages, including 1 figure

氦中原子杂质的流体动力学质量计算

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关键词

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