Cтатьи, принятые к публикации

Обзоры актуальных проблем


BCS-BEC кроссовер, коллективные возбуждения и сверхтекучая гидродинамика в квантовых жидкостях и газах

 а, б,  в, г
а Институт физических проблем им. П.Л. Капицы РАН, ул. Косыгина 2, Москва, 117334, Российская Федерация
б Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», ул. Мясницкая 20, Москва, 101000, Российская Федерация
в Институт прикладной физики РАН, 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--Шрифера (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 BCS-BEC кроссовер. Задачу BCS-BEC кроссовера также часто понимают в более широком смысле, не требуя ни конденсации димеров, ни совпадения с моделью БКШ в фермионном пределе. Данный обзор посвящён теоретическим и экспериментальным результатам по BCS-BEC кроссоверу в трёхмерных и квазидвумерных квантовых газах в ограниченной геометрии ловушек и на оптических решётках. Будут обсуждаться нетривиальные явления в сверхтекучей гидродинамике квантовых газов и жидкостей, включая спектр коллективных возбуждений в BCS-BEC кроссовере, гидродинамику вращающихся бозе-конденсатов с большим количеством квантованных вихрей, трудную нерешённую проблему киральной аномалии в гидродинамике сверхтекучих фермионных систем с анизотропным р-спариванием. Предметом анализа также станут разбалансированные по спину квантовые газы и возможность реализации в них триплетного \textit{р}-спаривания по механизму Кона—Латтинжера, а также последние результаты по приготовлению двумерных ферми-газов и наблюдению флуктуационных явлений, связанных с переходом Березинского—Костерлица—Таулесса. Кроме того, мы кратко обсудим экспериментальную реализацию гексагональных оптических решёток с дираковскими точками заданного положения, перебрасывающую мостик к бурно-развивающейся физике монослоёв и бислоёв графена и других дираковских полуметаллических систем. Кроме того, мы кратко обсудим недавно открытый экспериментально BCS-BEC кроссовер и аномальную сверхпроводимость в бислое графена и роль графена и двумерных оптических решёток как возможных эталонных систем, в которых проявляются все эффекты, описанные в данном обзоре.

Ключевые слова: BCS-BEC кроссовер, сверхтекучая гидродинамика, 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-Таулесса, бислойный графен
DOI: 10.3367/UFNr.2018.10.038471
Цитата: Каган М Ю, Турлапов А В "BCS-BEC кроссовер, коллективные возбуждения и сверхтекучая гидродинамика в квантовых жидкостях и газах" УФН, принята к публикации

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 superfluid hydrodynamics in quantum fluids and gasesPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2018.10.038471

© Успехи физических наук, 1918–2018
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение