中子物质中量子涡旋的性质

我们系统地研究了对应于中子星内壳层不同层的有限温度与密度下中子物质中量子涡旋的微观性质。为此，并为未来的涡旋动力学模拟做准备，我们使用布鲁塞尔-蒙特利尔家族最新核能量密度泛函之一进行了完全自洽的三维 Hartree-Fock-Bogoliubov 计算，该泛函专为中子星壳层中的中子超流性应用而开发。通过分析涡旋周围的流动，我们确定了与涡旋丝模型相关的有效半径。我们还计算了存在量子涡旋时的比热，并表明其在低温下比均匀系统大得多。比热的低温极限被确定为由涡旋核内的 Andreev 态决定。我们已表明此极限下的比热不与温度线性标度。与 Andreev 态相关的典型能量尺度由 minigap 定义，我们已针对不同中子物质密度提取了该值。我们的结果表明，在磁星壳层中涡旋可能是自旋极化的。最后，考虑到涡旋核态与流体动力学流动两方面的贡献，我们获得了给定面密度涡旋集合比热的下界。