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)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)Medline

RefWorks

Русский

English

RT Journal
T1 BCS—BEC crossover, collective excitations, and hydrodynamics of superfluid quantum fluids and gases
A1 Kagan,M.Yu.
A1 Turlapov,A.V.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2019
FD 10 Mar, 2019
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JO Usp. Fiz. Nauk
VO 189
IS 3
SP 225-261
DO 10.3367/UFNr.2018.10.038471
LK https://ufn.ru/ru/articles/2019/3/a/

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