Jump to content

Ротон

Дисперсионное уравнение Ротона, показывающее энергию квазичастицы E (p) как функцию импульса p. Квазичастица, импульс которой возникает в локальном минимуме энергии, называется ротоном.

В теоретической физике ротон конденсатах Бозе — это элементарное возбуждение или квазичастица , наблюдаемая в сверхтекучем гелии-4 и -Эйнштейна с дальнодействующими диполярными взаимодействиями или спин-орбитальным взаимодействием . Дисперсионный закон элементарных возбуждений в этой сверхтекучей жидкости показывает линейное увеличение от начала координат, но демонстрирует сначала максимум, а затем минимум энергии по мере увеличения импульса . Возбуждения с импульсами в линейной области называются фононами ; те, у которых импульсы близки к минимуму, называются ротонами. Возбуждения с импульсами, близкими к максимуму, называются максонами .

Термин «ротоноподобный» также используется для предсказанных собственных мод в трехмерных метаматериалах с использованием связи за пределами ближайших соседей. [1] [2] Наблюдение такого «ротонного» закона дисперсии было продемонстрировано в условиях окружающей среды как для волн акустического давления в канальном метаматериале на слышимых частотах, так и для поперечных упругих волн в микромасштабном метаматериале на ультразвуковых частотах. [3]

Модели [ править ]

Первоначально ротонный спектр был феноменологически введен Львом Ландау в 1947 году. [4] В настоящее время существуют модели , которые с разной степенью успеха и фундаментальности пытаются объяснить ротонный спектр. [5] [6] Требование к любой модели такого рода состоит в том, что она должна объяснять не только форму самого спектра, но и другие связанные с ним наблюдаемые величины, такие как скорость звука и структурный фактор сверхтекучего гелия-4 . Для изучения ротонного спектра на гелии проведена микроволновая и брэгговская спектроскопия. [7]

Конденсация Бозе-Эйнштейна [ править ]

Также была предложена и изучена бозе-эйнштейновская конденсация ротонов. [8] О его первом обнаружении сообщалось в 2018 году. [9] при определенных условиях ротонный минимум приводит к образованию кристаллической твердой структуры, называемой супертвердым телом . Как показали эксперименты 2019 года, [10] [11] [12]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ван, Кэ; Чен, Йи; Кадич, Муамер; Ван, Чанго; Вегенер, Мартин (24 мая 2022 г.). «Инженерия нелокального взаимодействия двумерных ротоноподобных дисперсионных соотношений в акустических и механических метаматериалах» . Коммуникационные материалы . 3 (1): 35. Бибкод : 2022CoMat...3...35W . дои : 10.1038/s43246-022-00257-z . S2CID   248991736 .
  2. ^ Чен, Йи; Кадич, Муамер; Вегенер, Мартин (2 июня 2021 г.). «Ротоноподобные акустические дисперсионные соотношения в трехмерных метаматериалах» . Природные коммуникации . 12 (1): 3278. Бибкод : 2021NatCo..12.3278C . дои : 10.1038/s41467-021-23574-2 . ПМЦ   8172548 . ПМИД   34078904 .
  3. ^ Иглесиас Мартинес, Хулио Андрес; Отлично, Майкл Фиделис; Чен, Йи; Френцель, Тобиас; Лауд, Винсент; Кадич, Муамер; Вегенер, Мартин (3 декабря 2021 г.). «Экспериментальное наблюдение ротоноподобных дисперсионных соотношений в метаматериалах» . Достижения науки . 7 (49): eabm2189. Стартовый код : 2021SciA....7.2189I . дои : 10.1126/sciadv.abm2189 . ISSN   2375-2548 . ПМЦ   8635434 . ПМИД   34851658 .
  4. ^ Ландау, LD (1947). К теории сверхтекучести гелия II. Успехи физики, 11(1), 91.
  5. ^ Биссет, Р.Н.; Блейки, ПБ (26 июня 2013 г.). «Отпечатки пальцев ротонов в диполярном конденсате: суперпуассоновский пик во флуктуациях атомного числа». Физ. Преподобный Летт . 110 (26): 265302. arXiv : 1304.3605 . Бибкод : 2013PhRvL.110z5302B . doi : 10.1103/PhysRevLett.110.265302 . ПМИД   23848891 . S2CID   24788775 .
  6. ^ Блейки, ПБ; Бэйли, Д.; Биссет, Р.Н. (15 августа 2012 г.). «Ротонная спектроскопия в гармонически захваченном диполярном конденсате Бозе – Эйнштейна». Физ. Преподобный А. 86 (2): 021604. arXiv : 1206.2770 . Бибкод : 2012PhRvA..86b1604B . дои : 10.1103/PhysRevA.86.021604 . S2CID   119285430 .
  7. ^ Рыбалко А.; Рубец, С.; Рудавский Э.; Тихий, В.; Полуектов Ю.; Головащенко Р.; Деркач В.; Тарапов С.; Усатенко О. (4 ноября 2009 г.). «Микроволновая спектроскопия конденсированного гелия на ротонной частоте». Журнал физики низких температур . 158 (1–2): 244–249. Бибкод : 2010JLTP..158..244R . дои : 10.1007/s10909-009-0025-6 . S2CID   120191282 .
  8. ^ Глайд, Генри Р. (декабрь 1993 г.). «Роль конденсата в существовании фононов и ротонов». Журнал физики низких температур . 93 (5–6): 861–878. Бибкод : 1993JLTP...93..861G . дои : 10.1007/BF00692035 . S2CID   122151606 .
  9. ^ Хомаз, Л. (2018). «Наблюдение заселенности ротонных мод в диполярном квантовом газе» . Физика природы . 14 (5): 442–446. arXiv : 1705.06914 . Бибкод : 2018NatPh..14..442C . дои : 10.1038/s41567-018-0054-7 . ПМК   5972007 . ПМИД   29861780 .
  10. ^ Доннер, Тобиас (3 апреля 2019 г.). «Диполярные квантовые газы становятся сверхтвердыми» . Физика . 12:38 . Бибкод : 2019PhyOJ..12...38D . дои : 10.1103/Физика.12.38 .
  11. ^ «Три команды независимо друг от друга показывают, что диполярные квантовые газы поддерживают состояние сверхтвердых свойств» .
  12. ^ Хенкель, Н.; Нат, Р.; Поль, Т. (11 мая 2010 г.). «Трехмерные ротонные возбуждения и образование сверхтвердого тела в ридберговски-возбужденных бозе-эйнштейновских конденсатах». Письма о физических отзывах . 104 (19): 195302. arXiv : 1001.3250 . Бибкод : 2010PhRvL.104s5302H . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.195302 . ПМИД   20866972 . S2CID   14445701 .

Библиография [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d0396090826a8f32b8596c5a5a818f2f__1706949420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d0/2f/d0396090826a8f32b8596c5a5a818f2f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Roton - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)