扭曲涡旋束的动力学与涡旋前沿的层流传播
其他凝聚态物理
2015-05-28 v2
摘要
本文研究扭曲涡旋束的动力学，该涡旋束是在超流3He-B的超流湍流实验研究中被观测到的。分析表明，涡旋束的线性扭转振荡是与惯性波相关的慢涡旋模式的特例，该惯性波过去在联系超流4He中Tkachenko波的观测以及超流3He-B中慢涡旋弛豫的实验时已被研究过。本文还探讨了终止于容器侧壁的扭曲涡旋束，从涡旋束退化为单根涡旋的初等情况开始。该理论考虑了涡旋束演化的层流区域，并研究了该层流区域的Glaberson-Johnson-Ostermeier不稳定性，这是在涡旋束强扭曲下向湍流区域转变的前兆。涡旋前沿（即发散至壁面的涡旋束段）的传播速度与旋转速度可由线动量、角动量及能量的平衡方程求得。结果表明，即使在没有相互摩擦的情况下（T = 0极限），涡旋前沿也能以有限速度运动。该理论与超流3He-B中涡旋前沿传播的实验结果进行了比较。
引用
@article{arxiv.1107.5678,
title = {Dynamics of twisted vortex bundles and laminar propagation of the vortex front},
author = {E. B. Sonin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.5678},
year = {2015}
}
备注
28 pages, 1 figure, essentially extended and revised version