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超流体的经典与量子湍流 regimes

凝聚态物理 2009-11-10 v4 高能物理 - 唯象学 混沌动力学 流体动力学

摘要

我们指出,超流体中的湍流由两个无量纲参数控制。其中一个是内在参数 q,表征相对于热浴中运动的涡旋所受的摩擦力,1/q 的作用类似于经典水动力学中黄纳数 Re=UR/ν 的作用。它标志着涡旋动力学“层流”与湍流 regime 之间的转变。在经典水动力学中,当 Re >> 1 时发生 Kolmogorov cascade,而在超流体水动力学中,当 q << 1 时才会发生。超流体湍流的另一个参数是超流体黄纳数 Re_s=UR/κ,其中包含了表征超流体中量子涡旋的循环量 κ。该参数可能调节两种超流体湍流类之间的横断面或转变:(i) Kolmogorov cascade 的经典 regime,其中涡旋局部分极,涡旋的量子化不重要;(ii) 由涡旋量子化决定性质的量子 Vinen 湍流。我们提出了动力学涡旋状态的相图。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0310021,
  title  = {Classical and quantum regimes of the superfluid turbulence},
  author = {G. E. Volovik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0310021},
  year   = {2009}
}

备注

12 pages, 1 figure, version accepted in JETP Letters