不同相互摩擦模型对超流 $^4$He 中双向耦合量化涡旋与正常流影响的研究
其他凝聚态物理
2024-10-18 v3
摘要
我们研究了两种相互摩擦模型对量化涡旋和正常流的影响，采用超流 He 的双向耦合仿真。正常流受到量化涡旋通过相互摩擦的影响。先前研究 [Y. Tang 等，Nat. Commun. 14, 2941 (2023)] 比较了涡旋环半径随时间演化，确定自洽双向耦合相互摩擦 (S2W) 模型与通过实验确定参数的双向耦合相互摩擦 (2W) 模型的结果，后者与实验结果更吻合。在本研究中，我们更详细地比较了这两种模型在量化涡旋环的传播、重联以及热流情况下的表现。我们表明，S2W 模型在量化涡旋附近的微观尺度（如量化涡旋环的传播和重联期间）表现优于 2W 模型，尽管 S2W 模型需要更高的空间分辨率。对于复杂流动，如热对流，2W 模型即使在低分辨率下也能维持正常流速度波动的各向异性性。相比之下，2W 模型预测的正常流速度波动较低于 S2W 模型。这两种模型都显示出正常流速度波动的概率密度函数具有 幂律尾部。
引用
@article{arxiv.2407.12392,
title = {Influence of different mutual friction models on two-way coupled quantized vortices and normal fluid in superfluid $^4$He},
author = {Hiromichi Kobayashi and Satoshi Yui and Makoto Tsubota},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.12392},
year = {2024}
}