碳纳米管内准一维仲氢(p-H$_2$)的超流行为
其他凝聚态物理
2016-12-21 v2
摘要
我们对限制在不同半径碳纳米管(CNT)中、温度为 K 的仲氢(pH)进行了第一性原理量子蒙特卡洛模拟。径向密度分布显示出 pH 分子的强烈分层，随着分子数量增加，分层生长为固态同心圆柱壳，最终形成中心柱。该中心柱可视为有效的准一维(1D)流体，其性质很好地被 Tomonaga-Luttinger 液体理论所描述。我们显式计算了卢廷格参数，有趣的是它随线密度表现出非单调行为，类似于纯 1D He 中的发现。值得注意的是，对于 (10,10) CNT 中的中心柱，我们发现了一个较宽的线密度范围，其中卢廷格液体 (i) 超流，且 (ii) 对弱无序外势（如真实孔隙内预期的那样）稳定。这种超流行为可在碳纳米管束中通过实验揭示，其中与超流密度相关的对古典惯性值的偏离可通过扭转振荡器技术测量。总之，我们的结果表明碳纳米孔隙内的 pH 可能是长期寻求而难以捉摸的仲氢超流相的实际实现。
引用
@article{arxiv.1602.03282,
title = {Superfluid behavior of quasi-1D p-H$_2$ inside carbon nanotube},
author = {Maurizio Rossi and Francesco Ancilotto},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03282},
year = {2016}
}
备注
5 pages, 3 figures accepted as PRB rapid