Critical velocity and arrest of a superfluid in a pointlike disordered potential
Critical velocity and arrest of a superfluid in a pointlike disordered potential
复制标题
点状无序势中超流体的临界速度和停滞
DOI：
10.1103/physreva.109.013306
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发表时间：
2024
影响因子：
2.9
通讯作者：
Doran R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Doran R
在超冷玻色气体中，超流流过势垒是一个研究得很好的问题，然而，很少有研究考虑流过无序势的情况。在这里，我们考虑超流体流过包含多个点状势垒的通道的情况，这些势垒被随机放置以形成无序势。我们首先确定两个点状势垒的相对位置与这种排列的临界速度之间的关系。然后，我们证明了具有两个障碍物的系统的临界速度与具有大量障碍物的系统之间存在映射。通过建立一个通过点状无序势的初始超流，其移动速度快于临界速度，我们研究了超流是如何通过涡旋的成核和超流的破裂来阻止的，这是一个与量子湍流和粗化有有趣联系的问题。我们计算了随着势垒宽度的增加，涡旋衰减率，结果表明，对于这些较大的势垒，涡钉扎变得更加重要。
Superfluid flow past a potential barrier is a well studied problem in ultracold Bose gases, however, fewer studies have considered the case of flow through a disordered potential. Here we consider the case of a superfluid flowing through a channel containing multiple point-like barriers, randomly placed to form a disordered potential. We begin by identifying the relationship between the relative position of two point-like barriers and the critical velocity of such an arrangement. We then show that there is a mapping between the critical velocity of a system with two obstacles, and a system with a large number of obstacles. By establishing an initial superflow through a point-like disordered potential, moving faster than the critical velocity, we study how the superflow is arrested through the nucleation of vortices and the breakdown of superfluidity, a problem with interesting connections to quantum turbulence and coarsening. We calculate the vortex decay rate as the width of the barriers is increased, and show that vortex pinning becomes a more important effect for these larger barriers.
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DOI：
--
发表时间：
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影响因子：
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C. Adams
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Giuriato U
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