로톤

Roton
그 외의 용도는, Roton(동음이의)를 참조해 주세요.
운동량 p의 함수로서 준입자 에너지 E(p)를 나타내는 로튼 분산 관계.국소 에너지 최소값에서 생성된 운동량을 가진 준입자를 로톤이라고 합니다.

이론 물리학에서 로톤은 초유체 헬륨-4와 보스-아인슈타인 응축에서 볼 수 있는 초기 들뜸 또는 준입자이다.이 초유체에서의 소자 들뜸의 분산 관계는 원점으로부터 선형적인 증가를 나타내지만, 운동량이 증가함에 따라 먼저 최대와 최소의 에너지를 나타냅니다.선형 영역에 모멘타가 있는 들뜸을 포논이라고 하며, 모멘타가 최소에 가까운 들뜸을 로톤이라고 합니다.모멘타가 최대치에 가까운 들뜸을 맥손이라고 합니다.

"로톤"이라는 용어는 자유롭게 회전하는 [1][2]분자의 양자화된 고유 모드에도 사용됩니다.

모델

원래 로톤 스펙트럼은 Lev Landau에 의해 현상학적으로 도입되었다.현재 성공 정도와 기본이 [3][4]다른 로톤 스펙트럼을 설명하려는 다양한 모델이 존재한다.이러한 종류의 모델에 대한 요구사항은 스펙트럼 자체의 형태뿐만 아니라 초유체 헬륨-4의 음속 및 구조 인자와 같은 기타 관련 관측 가능 여부도 설명해야 한다는 것이다.마이크로파와 브래그 분광법은 로톤 [5]스펙트럼을 연구하기 위해 헬륨에 대해 수행되었다.

보스-아인슈타인 응축

로톤의 보스-아인슈타인 응축도 제안되고 [6]연구되었다.그것의 첫 번째 발견은 [7]2018년에 보고되었다.특정 조건 [8][9][10]하에서 로톤 최소값은 2019년의 실험에서 보여지듯이 초고체라고 불리는 결정성 고체 같은 구조를 생성한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Wang, Ke; Chen, Yi; Kadic, Muamer; Wang, Changguo; Wegener, Martin (24 May 2022). "Nonlocal interaction engineering of 2D roton-like dispersion relations in acoustic and mechanical metamaterials". Communications Materials. 3 (1): 1–11. doi:10.1038/s43246-022-00257-z. S2CID 248991736.
  2. ^ Chen, Yi; Kadic, Muamer; Wegener, Martin (2 June 2021). "Roton-like acoustical dispersion relations in 3D metamaterials". Nature Communications. 12 (1): 3278. doi:10.1038/s41467-021-23574-2. PMC 8172548. PMID 34078904.
  3. ^ Bisset, R. N.; Blakie, P. B. (26 June 2013). "Fingerprinting Rotons in a Dipolar Condensate: Super-Poissonian Peak in the Atom-Number Fluctuations". Phys. Rev. Lett. 110 (26): 265302. arXiv:1304.3605. Bibcode:2013PhRvL.110z5302B. doi:10.1103/PhysRevLett.110.265302. PMID 23848891. S2CID 24788775.
  4. ^ Blakie, P. B.; Baillie, D.; Bisset, R. N. (Aug 15, 2012). "Roton spectroscopy in a harmonically trapped dipolar Bose–Einstein condensate". Phys. Rev. A. 86 (2): 021604. arXiv:1206.2770. Bibcode:2012PhRvA..86b1604B. doi:10.1103/PhysRevA.86.021604. S2CID 119285430.
  5. ^ Rybalko, A.; Rubets, S.; Rudavskii, E.; Tikhiy, V.; Poluectov, Y.; Golovashchenko, R.; Derkach, V.; Tarapov, S.; Usatenko, O. (4 Nov 2009). "Microwave Spectroscopy of Condensed Helium at the Roton Frequency". Journal of Low Temperature Physics. 158 (1–2): 244–249. Bibcode:2010JLTP..158..244R. doi:10.1007/s10909-009-0025-6. S2CID 120191282.
  6. ^ Glyde, Henry R. (December 1993). "The role of the condensate in the existence of phonons and rotons". Journal of Low Temperature Physics. 93 (5–6): 861–878. Bibcode:1993JLTP...93..861G. doi:10.1007/BF00692035. S2CID 122151606.
  7. ^ Chomaz, L. (2018). "Observation of roton mode population in a dipolar quantum gas". Nature Physics. 14 (5): 442–446. arXiv:1705.06914. Bibcode:2018NatPh..14..442C. doi:10.1038/s41567-018-0054-7. PMC 5972007. PMID 29861780.
  8. ^ Donner, Tobias (3 April 2019). "Dipolar Quantum Gases go Supersolid". Physics. 12: 38. Bibcode:2019PhyOJ..12...38D. doi:10.1103/Physics.12.38.
  9. ^ "Three teams independently show dipolar quantum gasses support state of supersolid properties".
  10. ^ Henkel, N.; Nath, R.; Pohl, T. (11 May 2010). "Three-Dimensional Roton Excitations and Supersolid Formation in Rydberg-Excited Bose-Einstein Condensates". Physical Review Letters. 104 (19): 195302. arXiv:1001.3250. doi:10.1103/PhysRevLett.104.195302. PMID 20866972. S2CID 14445701.

참고 문헌