纳米尺度通道中 $^3$He 的超流相
超导电性
2015-11-09 v1
摘要
将超流 He 限制在可与 p 波库珀对径向尺寸相比的长度尺度上，能够通过稳定体相 He 中未观测到的破缺对称相而极大改变相图。我们考虑限制在半径为 的长圆柱形通道内的超流 He，并报告强限制下平衡超流相的新理论预测。结果基于 Ginzburg-Landau 理论的强耦合表述，通过对自由能泛函的精确数值最小化来识别平衡相及其稳定区域。我们引入了标准 GL 强耦合理论的扩展，该扩展准确解释了高压下的相图，包括三临界点以及定义体相 A 相稳定区域的 线。我们还引入了可调边界条件，使我们能够探索从最大到最小对破缺的边界散射，并报告了作为压力、温度和边界条件函数的相图结果。发现了四个稳定相：在 附近稳定的极化相，在足够低温度下稳定的强各向异性、体相 B 相的圆柱形类似相，以及两个具有明显不同轨道对称性的手性类 A 相，其中之一自发打破关于圆柱通道轴的旋转对称性。这些相的相对稳定性敏感依赖于压力以及边界散射的对破缺程度。这些相所展现的破缺对称性在横向 NMR 共振谱中产生了独特特征。我们给出了横向 NMR 频率偏移作为温度、射频脉冲倾角以及静态 NMR 场方向函数的理论结果。
引用
@article{arxiv.1510.01782,
title = {Superfluid phases of $^3$He in nano-scale channels},
author = {J. J. Wiman and J. A. Sauls},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.01782},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 15 figures