• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

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

Успехи физических наук. 2019. Т. 189. № 3. С. 225-261.
Каган М. Ю., Турлапов В. Е.

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 p-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.