超流 $^4$He 的微观动力学：非弹性中子散射的综合研究
其他凝聚态物理
2018-06-06 v3
摘要
我们利用非弹性中子散射在极低温下研究了超流 He 的动力学结构因子。测量结合了不同的入射能量，从而获得了前所未有的大动态范围与优异的能量分辨率，覆盖波矢 Q 高达 5 Å、能量 ω 高达 15 meV。从饱和蒸气压到固化，获得了超流 He 动力学的详细描述。单激发谱在高压下被显著修正，因为 maxon 能量超过了 roton-roton 衰变阈值。在低能处观察到高度结构化的多激发谱，其中已识别出清晰的阈值与支。当声子或 roton 群速度超过声速时，观察到强烈的声子发射支。发现只要单激发面临根据 Pitaevskii 的 a 类或 b 类判据发生解体，谱就表现出强烈的多激发。在中等能量处，在反冲能量附近观察到动力学结构因子中有趣的图样。所有这些随压力显著演化的特征，都与动态多体计算非常吻合，即使在关联最强的最高密度下也是如此。
引用
@article{arxiv.1802.08120,
title = {Microscopic dynamics of superfluid $^4$He: a comprehensive study by inelastic neutron scattering},
author = {K. Beauvois and J. Dawidowski and B. Fåk and H. Godfrin and E. Krotscheck and J. Ollivier and A. Sultan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08120},
year = {2018}
}