Физики подтвердили спин-зарядовое разделение в одномерной квантовой жидкости: Vimana.su - уфология и палеоконтакт

Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением.
М. В. Ломоносов

  

русский английский немецкий

регистрация | войти на сайт | забыл пароль  

Видеоматериалы Аудиоматериалы Фотоматериалы Литература Личности Фальсификации Онлайн Ссылки

      На главную
      Прислать материал
      Палеоконтакт
      Уфология
      Организации
      Астрономия
      Религия
      Мифология
      Артефакты
      Проекты
      Машина времени
      Теории
      Экспедиции
      Изобретательство
      Космос
      История
      Жизнь после смерти
      Фильмы
      Прочее
      Игры
      Юмор


Друзья:

WarNet.ws - самое лучшее в сети.

Мини-юбка.ru Фотографии красивых девушек в мини-юбках, шортах.

Canada's Worst Driver all seasons.
Худший водитель Канады, все сезоны.


Лучшее за месяц:

В бинарной системе в туманности Тарантул обнаружена спящая черная дыра (202)
20 самых красивых фотографий телескопа Хаббл (188)
Александр Лазуткин: эволюция скафандра (171)
КОСМИЧЕСКАЯ АФИША: экскурсии по Центру подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина (159)
Большой космос в прямом эфире. Выпуск № 76 (156)
Забытые встречи с пришельцами в 1920-х (153)
Интересные факты о космосе: арбузы помогли на испытаниях (142)
Мессье 76: туманность Маленькая Гантель (138)
Обзор международных новостей с медиа «Pro космос» (128)
За формированием карликовых галактик наблюдали с помощью телескопа Astrosat (126)

Последние комментарии:

National Geographic - Alien Worlds
Edward J Ruppelt "The Report on Unidentified Flying Objects"
Звезда по имени МКС
Фигурки Акамбаро
Roger Penrose - The beauty and power of complex numbers and their role in the discovery of the twistor theory
Индия. Варангал
Подборка картинок на 18.07.19
Теория мнимого времени
В.Панчелюга "Биологические эффекты пирамид"
NASA ищет помощи в разработке «Звёздной тени» для наблюдения за экзопланетами

Сейчас читают:

Физики подтвердили спин-зарядовое разделение в одномерной квантовой жидкости
Типичный бредолог, голословные утверждения. Древний Египет
Книга пророка Иезекииля
Интересные факты о космосе: арбузы помогли на испытаниях
Квазипериодические осцилляции обнаружены со стороны блазара PKS 0405-385
Сверхновые звезды внесли в солнечную туманность больше пыли, чем предполагалось ранее
Колдуэлла 68: туманность в созвездии Южной Короны
Большой космос в прямом эфире. Выпуск № 70
Дмитрий Павлов - Время, гиперболическое поле и пирамиды
НЛО над вулканом Попокатепетль

TOP статей:

Антигравитационная платформа В.С.Гребенникова (3)
Воспоминания о будущем. Эрих фон Дэникен (2)
"Контакт" Роберта Земекиса (2)
А.Скляров "Цивилизация богов Древнего Египта" (2)
Фильм "Загадки Древнего Египта" (1)
В.А.Чернобров. Хронология и география активности НЛО (1)
Xeno Tactic (1)
Назад в будущее (1)
А.Скляров "О болгарских черепах" (1)
Roger Penrose - The beauty and power of complex numbers and their role in the discovery of the twistor theory (1)

В центре внимания:

предсказания, двигатель на постоянных магнитах, Сипаров, виману, контакт, тайтер, Происхождение человека и оценка те, шемшук, Земля космос, Чернобров, Атлантида славянский образ из глуб, ACADEMIA, планета х, январь 2017, Турецких, frau, Сипаров, Гиперборея, Книга пол хеллиер, нло необъявленый визит, уфология.

Карта сайта



Физики подтвердили спин-зарядовое разделение в одномерной квантовой жидкости

  Литература, Изобретательство

разместил в 21:28 werevirus  

0
0 0

 

Ruwan Senaratne et al. / Science, 2022

Физики из Китая и США смогли независимо измерить свойства зарядовых и спиновых волн в одномерной ферми-жидкости, состоящей из атомов лития-6, запертых в оптических ловушках. Они смогли подтвердить спин-зарядовое (спин-плотностное в случае нейтральных атомов) разделение, предсказанное теорией более полувека назад. Исследование опубликовано в Science.

Львиную долю интереса в физике конденсированного состояния представляет изучение разнообразных элементарных возбуждений. Это могут быть волны атомных колебаний (фононы), спиновые волны (магноны), возбуждения электронных вакансий (дырок) и так далее. В строгом смысле даже элементарное возбуждение в твердом теле — это процесс, в котором принимает участие множество тел, а потому их невозможно описать из первых принципов. Вместо этого крайне плодотворным оказался подход, основанный на квазичастицах — эмерджентных объектах, описываемых таким образом, чтобы учесть все нюансы возбуждений в твердых или жидких телах. Подробнее о квазичастицах мы рассказывали в материале «Зоопарк квазичастиц».

Квазичастицами становятся даже фотоны в стекле (они превращаются в поляритоны) и электроны в кристаллах (электрон проводимости). Точно такой же подход применяется и к описанию ферми-жидкостей (холодных электронов, гелия-3): в этом случае фермионы заменяются квазичастицами, которые включают в себя взаимодействия с соседями. Новые квазичастицы остаются фермионами.

Последнее нарушается, когда все частицы в жидкости могут распространяться только вдоль одного из направлений. Теория Томонаги — Латтинжера (иногда просто Латтинжера) предсказывает, что в одномерных квантовых жидкостях (жидкостях Латтинжера) характер низкоэнергетических элементарных возбуждений меняется, и они становятся бозонами. Другим интересным следствием теории стала возможность того, что волны плотности частиц (в случае одномерной электронной жидкости речь идет о волнах зарядовой плотности, поэтому этот термин закрепился даже для нейтральных фермионов) и волны спиновых переворотов имеют различные скорости, и потому способны расщепиться.

Подробная проверка теории Латтинжера стала возможной благодаря прогрессу в области охлаждения и пленения атомов в оптических ловушках. Ультрахолодные атомы играют роль частиц квантовой жидкости, а их статистика определяется суммарным спином всего атома, следовательно, она меняется от изотопа к изотопу. Например, Бин Ян с коллегами использовали атомы рубидия-87, чтобы получить бозонную жидкость Латтинжера. А физики из США и Швейцарии под руководством Рэндалла Хьюлета (Randy Hulet) из Университета Райса охладили газ атомов лития-6, которые обладают фермионной статистикой. Несмотря на подробное исследование зарядовых волн, которое подтвердило теорию Латтинжера, ученые не смогли увидеть их движение отдельно от волн спина.

На этот раз та же группа физиков вместе со своими коллегами из Китая убедилась, что спиновые и зарядовые возбуждения действительно распространяются отдельно в одномерной квантовой жидкости. Эта разница выражена тем сильнее, чем сильнее отталкивание между фермионами. Чтобы заставить нейтральные атомы отталкиваться, ученые выстраивали их в одномерной ловушке в антиферромагнитном порядке (то есть направление спинов атомов поочередно менялось), а затем прикладывали слабое магнитное поле, чтобы вызвать между ними резонанс Фешбаха. Меняя магнитное поле, они меняли длину рассеяния, характеризующую силу отталкивания.

Для измерения зарядовых и спиновых волн по отдельности, авторы использовали брэгговскую спектроскопию. Она заключалась в специфичном возбуждении атомных колебаний с последующим времяпролетным фотографированием атомного облака. Если та или иная волна приобретает большой импульс, это выражается в большем числе атомов, отлетевших от основной части облака после выключения оптической ловушки.

Основная идея раздельного возбуждения зарядовых и спиновых волн основана на различном отклике атомных состояний на отстроенные от резонанса лазерные лучи. В этом случае на атом действует сила, зависящая от того, в какую сторону, красную или синюю, отстроена частота. Если для пары уровней с противоположными спинами это направление одинаково, соседние атомы сместятся в одну сторону. Если же луч настроен ровно на середину между уровнями, то для разных атомов сила будет действовать в разных направлениях. Эти сценарии отвечают возбуждению зарядовых и спиновых волн, соответственно.

(a) Схема энергетических уровней атомов лития-6, использованных в эксперименте. Красным цветом обозначена частота, отстроена одинаково для обоих уровней с различными проекциями спина (длина волны 671 нанометр). Синим цветом обозначена частота, отстроенная для них противоположным образом (длина волны 323 нанометра). (b) Схема облучения одномерных атомных массивов лучами обоих частот. Ниже проиллюстрированы возбуждения (с) волны заряда (плотности) и (d) волны спина.

Ruwan Senaratne et al. / Science, 2022

В отличие от предыдущего исследования физики использовали другие уровни атомов лития. Вместе с правильной настройкой углов падения лучей на массив атомов это позволило существенно уменьшить спонтанное некогерентное рассеяние, помешавшее им ранее увидеть сигнал от спиновых волн. Увеличивая взаимодействие между атомами, авторы убедились, что разница в передаваемых импульсах зарядовым и спиновым волнам также растет. Полученные результаты оказались в количественном согласии с нелинейной модификацией теории Латтинжера.

Зависимость максимума брэгговского сигнала, связанного с наиболее вероятность скоростью волны, от длины рассеяния атомов. Красным обозначены волны заряда, синим — волны спина. В невзаимодействующем пределе спин-зарядовое разделение отсутствует.

Ruwan Senaratne et al. / Science, 2022

Совсем недавно мы рассказывали про исследование бозонной одномерной жидкости Латтинжера в совершенно иных средах. В нем физики загоняли жидкий гелий в нанопоры.

источник:




   Физики подтвердили спин-зарядовое разделение в одномерной квантовой жидкости подробнее...

просмотров (41) | комментариев (0)  



Добавить новый комментарий:

Ваше имя:

Код проверки:

Ваше сообщение:


Поисковые теги:
VIMANA.su - уфология и палеоконтакт с научной точки зрения. (c) 2011-2022 VIMANA.su в каталоге VIMANA.su теперь в каталоге DMOZ
Яндекс.Метрика
Яндекс цитирования