Выпуски

 / 

2019

 / 

март

  

Обзоры актуальных проблем


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

 а, б,  в, г
а Институт физических проблем им. П.Л. Капицы РАН, ул. Косыгина 2, Москва, 119334, Российская Федерация
б Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
в Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, ул. Ульянова 46, Нижний Новгород, 603000, Российская Федерация
г Нижегородский 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)
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/
000469214700001
2-s2.0-85070731309
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)MedlineRefWorks

поступила: 18 января 2018, доработана: 3 октября 2018, 31 октября 2018

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

Список литературы (344) Статьи, ссылающиеся на эту (36) Похожие статьи (20) ↓

  1. М.Ю. Каган, В.А. Мицкан, М.М. Коровушкин «Аномальная сверхпроводимость и сверхтекучесть в фермионных системах с отталкиванием» УФН 185 785–815 (2015)
  2. А.П. Менушенков, М.Ю. Каган «Спаривание в реальном пространстве и образование ферми-бозе смеси в семействе сверхпроводящих оксидов на основе BaBiO3» УФН 196 28–47 (2026)
  3. В.В. Вальков, Д.М. Дзебисашвили и др. «Спин-поляронная концепция в теории нормального и сверхпроводящего состояний купратов» УФН 191 673–704 (2021)
  4. Л.П. Питаевский «Конденсаты Бозе – Эйнштейна в поле лазерного излучения» УФН 176 345–364 (2006)
  5. В.Е. Захаров, Е.А. Кузнецов «Солитоны и коллапсы: два сценария эволюции нелинейных волновых систем» УФН 182 569–592 (2012)
  6. Л.В. Кулик, А.В. Горбунов и др. «Спиновые возбуждения в двумерном электронном газе, их релаксация, методы фотовозбуждения и детектирования, роль кулоновских корреляций» УФН 189 925–954 (2019)
  7. В.В. Вальков, М.С. Шустин и др. «Топологическая сверхпроводимость и майорановские состояния в низкоразмерных системах» УФН 192 3–44 (2022)
  8. В.И. Белявский, Ю.В. Копаев «Сверхпроводимость отталкивающихся частиц» УФН 176 457–485 (2006)
  9. М.М. Глазов, Р.А. Сурис «Коллективные состояния экситонов в полупроводниках» УФН 190 1121–1142 (2020)
  10. А.П. Протогенов «Анионная сверхпроводимость в сильно коррелированных спиновых системах» УФН 162 (7) 1–80 (1992)
  11. Е.Г. Максимов «Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Современное состояние» УФН 170 1033–1061 (2000)
  12. С.Г. Овчинников «Изинговская сверхпроводимость» УФН 195 569–583 (2025)
  13. В.Л. Гинзбург «Сверхпроводимость: позавчера, вчера, сегодня, завтра» УФН 170 619–630 (2000)
  14. В.Б. Ефимов «Квантовая турбулентность в сверхтекучем гелии» УФН 193 63–95 (2023)
  15. В.Ф. Гантмахер, В.Т. Долгополов «Квантовый фазовый переход сверхпроводник – изолятор» УФН 180 3–53 (2010)
  16. Ю.А. Изюмов «Магнетизм и сверхпроводимость в сильно коррелированной системе» УФН 161 (11) 1–46 (1991)
  17. В.Н. Рыжов, Е.Е. Тареева и др. «Сложные фазовые диаграммы систем с изотропными потенциалами: результаты компьютерного моделирования» УФН 190 449–473 (2020)
  18. П.В. Ратников, А.П. Силин «Двумерная графеновая электроника: современное состояние и перспективы» УФН 188 1249–1287 (2018)
  19. В.Н. Рыжов, Е.Е. Тареева и др. «Переход Березинского—Костерлица—Таулеса и двумерное плавление» УФН 187 921–951 (2017)
  20. Г.Б. Лесовик, И.А. Садовский «Описание квантового электронного транспорта с помощью матриц рассеяния» УФН 181 1041–1096 (2011)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение