看到超冷费米原子气的超流相变

气体或液体的超流相变是指：在临界温度Tc以下时,流体的流动将不伴随有摩擦损耗．更为细致的理解是,这要看流体的热力学参数随温度的变化,例如,当液态氦-4温度降到2．17K以下时,进入到超流态,与此同时,     

超流~3He、~4He溶液流体动力学方程——Ⅰ.超流~4He、~3He-B相溶液

我们的工作是把Landau的二流体超流理论推广到超流~3He、~4He溶液,用Lagrangian不定乘子法研究超流~4He、~3He-B相溶液和超流~4He、~3He-A相溶液的动力学性质.本文先讨论~4He、~3He-B相溶液,严格导出其流体动力学方程.     

磁阱中超冷玻色气体临界行为的观测

超冷玻色气体为研究量子临界现象提供了一个非常干净的实验系统. 弱相互作用下的三维玻色气体的临界行为与⁴He发生超流相变时的临界行为类似, 都属于三维XY型普适类. 从正常流体到超流的量子相变过程中, 系统会经历一个从无序相到长程有序相的转变; 而在相变点附近, 系统参量会表现出一些奇点的特征. 本文从实验上观测到了静磁阱中超冷⁸⁷Rb玻色气体在凝聚体相变温度T_c附近的临界行为. 原子气体从静磁阱中释放, 经过30 ms的自由飞行后, 通过吸收成像得到原子气体的动量分布; 然后从中扣除热原子气体的动量分布, 提取出空间上处于临界区域内的原子气体动量分布, 并对不同温度下的动量分布半高宽进行统计. 统计结果显示: 在非常接近相变温度T_c时, 动量分布的半高宽突然减小, 表现出十分明显的奇点行为.     

旋转受限相互作用玻色系统的相变温度及基态粒子占据率

利用局域密度近似(LDA)导出了简谐势阱中存在弱相互作用的旋转玻色气体发生玻色-爱因斯坦凝聚时的粒子数、相变温度和基态粒子占据率的解析表达式,探讨了粒子间相互作用对相变温度和基态粒子占据率的影响.计算表明,当粒子间的相互作用消失时,所有解析结果均能够与无相互作用的旋转理想玻色气体获得很好的一致.     

自旋-轨道耦合作用下玻色-爱因斯坦凝聚在量子相变附近的朗道临界速度

各向异性超流体中的朗道临界速度并非简单地由运动方向的元激发能谱决定.在自旋-轨道耦合作用下的双分量玻色-爱因斯坦凝聚中,当系统跨过平面波相与零动量相之间的量子相变时,尽管超流声速连续变化,但垂直于自旋-轨道耦合方向的朗道临界速度会出现跳变,跳变幅度随自旋相互作用强度单调增加.根据线性响应理论,计算了凝聚体中运动杂质在不同速度下的能量耗散率,提出可以通过能量耗散观测临界速度在量子相变处的不连续性.     

固态氦也能超流吗?

迄今,我们所知道的超流现象都是发生在流体之中,如液态4He和3 He ,又如玻色-爱因斯坦凝聚气体(Rb ,Na,自旋极化氢,以及配对费米子-分子气体等) .最近,来自美国宾州大学的KimE等宣称,他们已经在固态4He中观察到了超流行为.按照Kim等的报告(Nature ,2 0 0 4 ,4 2 7:2 2 5 ) ,固态     

玻色-爱因斯坦凝聚的相变特征

研究玻色-爱因斯坦凝聚的相变特征，证明了粒子间存在弱排斥相互作用的玻色系统的玻色-爱因斯坦凝聚是二级相变。     

超流~3He、~4He溶液流体动力学方程——Ⅱ.超流~4He、~3He-A相溶液

在文[1]的基础上,我们继续用Lagrange不定乘子变分法推广Landau二流体超流理论到各向异性的超流氦溶液,得到关于超流4He、3He-A相的流体动力学方程。     

超流~3He涡旋线中的新发现

超导体中磁通线及超流He中涡旋线的存在,早已为人们所熟知.它们的结构是简单的,都是在直径约为相干长度的正常态的芯子外面环以超流,具有轴对称性.磁通线的磁通量和涡旋线的环量都是量子化的,分别为一个磁通量子和环量量子,这是在超导体及超流4He中特有的宏观量子现象.1972年发现的液体3He的超流相,虽然是一种新型的超流相,但由于它的宏观量子性,人们自然地认为会有涡旋线存在,这已为后来的实验所证实. 近两年利用赫尔辛基低温实验室中能达到mK温度的旋转恒温器,芬兰和苏联的科学家发现了两个完全出乎人们意料的结果.这是在旋转的超流液体…     

非相对论弱相互作用玻色气体的有效场理论处理

采用有效场理论研究了非相对论弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚量子气体的一般性质.在分析了系统的不可重整化性质后,从有效拉氏量出发,计算了最低阶环路修正下拉氏量参量的运动耦合常数(running coupling constant)的形式,并且得到了相应的微分方程.研究结果表明,不同于相对论玻色气体的有效理论,对非相对论弱相互作用的玻色气体,可以移除该有效理论中的内禀能量尺度,即可令该有效理论的内禀能量尺度取无穷大值.所得的分析结果将有助于对玻色-爱因斯坦凝聚的临界性质和行为的深入研究.     

用微扰法推导从绝缘态到超流态的临界值

用微扰法计算了光晶格中的玻色凝聚粒子从超流态到绝缘态相变的临界值,使用的方法与平均场理论不一样,但物理图像清楚,更容易理解,得到的结果与平均场理论一致。     

二分量玻色-爱因斯坦凝聚中的二超流体模型

4He超流体在一定温度下可用二流体模型描述,包括常规流体和超流体两种成分.用这种二流体模型来描述二分量玻色爱因斯坦凝聚时叫做二超流体模型,是从耦合Gross-Pitaevskii方程出发推导得到的.二超流体模型与4He超流体中的二流体模型非常相近.在特定条件下,二超流体中的两个波模行为非常接近4He超流体中二流体模型中...     

超流费米气体相滑移时的密度分布

当前在冷原子和玻色爱因斯坦凝聚(BEC)领域的一个重要问题是在Feshbach共振附近的冷费米气体如何从BEC态演变到BCS(Bardeen Schrieffer Cooper)态.本文进一步研究在Feshbach共振附近超流态的相滑移现象.通过具体的数值计算，给出了费米气体在相滑移时的粒子数密度的分布，并对不同温度下的相滑移的大小进行了分析.结果表明，相滑移现象可以作为实验上判断系统是否处于超流态的一个可行的判据. 关键词： 超流费米气体 相滑移 Feshbach共振     

转动冷原子研究的前沿介绍

环流的宏观量子化是超流体最引人瞩目的性质之一.1995年玻色－爱因斯坦凝聚的实现为超流提供了一个新的研究对象,使得人们可以对转动的超流体进行深入的研究.实验上在BEC中产生了涡旋激发,并进一步观测到了涡旋晶格.理论研究表明当冷原子的转速进一步增大,涡旋晶格会融解成一种新的强关联系统——量子霍尔液体.文章主要介绍近年在转动冷原子方向上理论和实验的进展.     

国际量子液体与固体会议在加拿大举行

几年一度的国际量子液体与固体会议于1986年10月13日至17日在加拿大旅游圣地班夫(Banff)举行.来自美国、加拿大、英国、苏联、日本、中国、芬兰及荷兰等国的160多名代表出席了会议.著名的美国物理学家派因斯(Pines )在会上回顾了朗道、费因曼对量子粒子理论的贡献,并着重介绍了他本人及其同事在多体理论方面的新发现.几个实力雄厚的低温实验室的代表分别报告了他们新的超低温实验技术与数据,引起了与会的理论工作者的极大兴趣.此外.还有四十多位物理学家就当前的研究方向作了专题报告.主要内容有:固体氦的磁性质;常流He～s;超流氦的A,B相…     

光格子中玻色-爱因斯坦凝聚体的超流相

本文采用Bogliubov方法分析了光格子中玻色-爱因斯坦凝聚体的能谱,得到超流-Mott相变条件,指出光格子中BEC是一种典型的超流态,最后给出了超流速度.     

物理学家证实极化声子凝聚态的存在

铷原子气体的玻色-爱因斯坦凝聚是1995年实现的,这是大量的玻色子都落在同一个基态上的状态。这时这些玻色子处于一种相干的整体运动状态,这提供了一种从宏观的角度研究像超流性那样的量子效应的方法。其缺点是相变通常发生在接近绝对零度的温度。极化声子是由一对电子空穴对和     

相互作用对玻色气体热力学性质及稳定性的影响

根据由赝势法得到的非理想玻色气体的自由能和状态方程，研究了相互作用对凝聚温度的影响.从热力学角度揭示了存在引力作用时定压热容量、等温压缩系数、定压膨胀系数的反常热力学特性.研究了引力作用下玻色气体系统的不稳定性，给出了不稳定性的温度判据和粒子数密度判据. 关键词： 相互作用 玻色气体 热力学性质 不稳定性判据     

转动冷原子研究的前沿介绍

环流的宏观量子化是超流体最引人瞩目的性质之一．1995年玻色一爱因斯坦凝聚的实现为超流提供了一个新的研究对象，使得人们可以对转动的超流体进行深入的研究．实验上在BEC中产生了涡旋激发，并进一步观测到了涡旋晶格．理论研究表明当冷原子的转速进一步增大，涡旋品格会融解成一种新的强关联系统——量子霍尔液体．文章主要介绍近年在转动冷原子方向上理论和实验的进展．     

获得1K级低温及其热分析

本文报道由液氦(~4Hc)获得1K级低温的减压降温装置技术及其热分析.实验结果已达到1.17 K.测量了实验杜瓦的轴向温度分布.已用于超流氦温度下复合材料导热系数的实验研究和氦λ点温度以下温度计的标定.