重掺杂量子涡旋的静态与动态性质
量子气体
2017-11-22 v1
摘要
超流体中的量子涡旋可捕获物质并将其沉积于核心内。通过用外来粒子掺杂涡旋，人们能有效使其可视化并进行实验研究。为了更好地理解量子涡旋与物质的相互作用并澄清近期实验的细节，本文在掺杂质量接近形成涡旋的超流体粒子总质量的区域中，从理论上研究了掺杂涡旋的性质。此类结构动态稳定，且同时具有涡旋性和增强的惯性，展现出不同于纯涡旋情形的性质。本文旨在定义并研究与不同类型量子混合物中均可实现的重掺杂涡旋行为的普适方面。所提出的3D模型基于一组耦合的半经典物质波方程，这些方程在广泛物理参数范围内被数值求解。讨论了不同区域中掺杂物的尺寸、几何形状、溶解度和结合能。研究了涡旋-掺杂复合物的耦合运动及退耦条件。作为导致量子湍流态演化的基本过程的一个示例，涡旋的重连被建模以阐明轻掺杂与重掺杂情形之间的差异。
引用
@article{arxiv.1705.10068,
title = {Static and dynamic properties of heavily doped quantum vortices},
author = {I. A. Pshenichnyuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.10068},
year = {2017}
}