单向量子化涡环间的相互作用
流体动力学
2016-08-17 v2 其他凝聚态物理
摘要
我们使用涡丝方法(vortex filament method)数值研究了成对量子化涡环之间的相互作用，这些涡环初始沿同一方向运动，但其轴线由可变的碰撞参数偏移。两个半径相近的圆环的相互作用产生的结果可依据碰撞参数划分为四种机制；两环可能在内部或外部错过彼此，或者它们可以重连导致由一或两个变形环组成的最终态。我们分析了每种机制中进入环变形的能量比例以及环速度的横向分量。我们发现半径非常相近的环仅在极窄的碰撞参数范围内重连，远小于仅从几何截面预期的值。相反，当环的半径差异很大时，产生重连的碰撞参数范围接近几何值。考虑的第二种相互作用是圆环与高度变形环的碰撞。这类相互作用似乎是产生小涡环的有效机制。模拟在碰撞涡环实验以及零温极限下超流氦中量子湍流背景下进行了讨论。
引用
@article{arxiv.1603.04313,
title = {Interactions between unidirectional quantized vortex rings},
author = {T. Zhu and M. L. Evans and R. A. Brown and P. M. Walmsley and A. I. Golov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.04313},
year = {2016}
}