两流模型中的涡旋动力学
凝聚态物理
2009-11-07 v2
摘要
我们使用两流动力学来研究 Thouless、Ao 和 Niu (TAN) 工作与 Iordanskii 工作之间的差异。在 TAN 中，未发现涡旋因 normal 流动而产生的横向力，而在早期工作中发现，涡旋会受到与 normal 流速 u 成正比、且与 normal 流密度成正比的横向力。我们对关于涡旋的准线性时间独立两流方程进行线性化求解，并发现三个在涡旋远离区域重要的解。均匀 superfluid 流产生通常的 superfluid Magnus 力。均匀 normal 流在线性区域内不产生力，但不满足在短距离内的合理边界条件。呈对数递增的 normal 流产生粘性力。正如经典水动力学所示，正如 Hall 和 Vinen 最初的工作所示，这种对数递增必须在大距离处通过非线性效应被截断；这给出与 u/ln(u) 成正比的粘性力，以及即使没有显式 Iordanskii 力，仍呈 u/(ln u)^2 形式的横向分量。在 u 趋于零的极限中得到 TAN 结果，但在非零 u 时存在未在 TAN 中发现的重要修正。我们认为，温度非零时 superfluid 中的 Magnus 力是一种拓扑关系，其有限尺度修正可能较大。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0101297,
title = {Vortex Dynamics in the Two-Fluid Model},
author = {D. J. Thouless and M. R. Geller and W. F. Vinen and J. -Y. Fortin and S. W. Rhee},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0101297},
year = {2009}
}
备注
10 pages