Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов

М.Ю. Каган^а, б, А.В. Турлапов^в, г
^аИнститут физических проблем им. П.Л. Капицы РАН, ул. Косыгина 2, Москва, 117334, Российская Федерация
^бНациональный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
^вФедеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, ул. Ульянова 46, Нижний Новгород, 603000, Российская Федерация
^гНижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, пр. Гагарина 23, Нижний Новгород, Российская Федерация

Ферми-газ, описываемый теорией Бардина—Купера—Шриффера (БКШ или BCS), может быть преобразован в бозе-эйнштейновский конденсат (БЭК или BEC) составных бозонов (димеров) путём адиабатической перестройки взаимодействия. Последовательность состояний, возникающая в результате этой перестройки, известна как кроссовер БКШ—БЭК. Данный обзор посвящён теоретическим и экспериментальным результатам по кроссоверу БКШ—БЭК в трёхмерных и квазидвумерных квантовых газах в ограниченной геометрии магнитных ловушек и на оптических решётках. Обсуждаются нетривиальные явления в гидродинамике сверхтекучих квантовых газов и жидкостей, включая спектр коллективных возбуждений в кроссовере БКШ—БЭК, гидродинамику вращающихся бозе-конденсатов с большим количеством квантованных вихрей, трудную нерешённую проблему киральной аномалии в гидродинамике сверхтекучих фермионных систем с анизотропным р-спариванием. Ещё одним предметом анализа являются разбалансированные по спину квантовые газы и возможность реализации в них триплетного p-спаривания по механизму Кона—Латтинжера, а также последние результаты по приготовлению двумерных ферми-газов и наблюдению флуктуационных явлений, связанных с переходом Березинского—Костерлица—Таулеса. Кроме того, кратко обсуждаются недавно открытые экспериментально кроссовер БКШ—БЭК и аномальная сверхпроводимость в бислое графена, а также роль графена, других дираковских полуметаллов (таких как, например, висмут) и двумерных оптических решёток как возможных эталонных систем, в которых проявляются все эффекты, описанные в данном обзоре.

Текст pdf (1,6 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2018.10.038471

Ключевые слова: кроссовер БКШ—БЭК, гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов, резонанс Фешбаха, составные фермионы и бозоны, вращающиеся бозе-конденсаты, киральная аномалия, фермионная голдстоуновская мода, спектр коллективных возбуждений, разбалансированный ферми-газ, аномальное спаривание, механизм Кона—Латтинжера, переход Березинского—Костерлица—Таулеса, бислойный графен
PACS: 03.75.Hh, 67.10.−j, 74.20.−z, 74.25.Uv (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2018.10.038471
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/3/a/
Web of Science

000469214700001
Scopus

2-s2.0-85070731309
ADS NASA

2019PhyU...62..215K
Цитата: Каган М Ю, Турлапов А В "Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов" УФН 189 225–261 (2019)

BibTex

BibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

%0 Journal Article
%T BCS—BEC crossover, collective excitations, and hydrodynamics of superfluid quantum fluids and gases
%A M. Yu. Kagan
%A A. V. Turlapov
%I Uspekhi Fizicheskikh Nauk
%D 2019
%J Usp. Fiz. Nauk
%V 189
%N 3
%P 225-261
%U https://ufn.ru/ru/articles/2019/3/a/
%U https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.10.038471

Поступила: 18 января 2018, доработана: 3 октября 2018, одобрена в печать: 31 октября 2018

English citation: Kagan M Yu, Turlapov A V “BCS—BEC crossover, collective excitations, and hydrodynamics of superfluid quantum fluids and gases” Phys. Usp. 62 215–248 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2018.10.038471