論文の概要: Coexistence of vortex arrays and surface capillary waves in spinning
prolate superfluid He-4 nanodroplets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.06712v2
- Date: Fri, 10 Sep 2021 12:01:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-03 21:11:39.078483
- Title: Coexistence of vortex arrays and surface capillary waves in spinning
prolate superfluid He-4 nanodroplets
- Title（参考訳）: 回転型超流動He-4ナノ滴における渦アレイと表面キャピラリー波の共存
- Authors: M. Pi, J.M. Escartin, F. Ancilotto and M. Barranco
- Abstract要約: 回転するHe-4液滴における渦列と毛細管波の相互作用について検討した。
その結果, 小型プロレート液滴の平衡配置は渦フリーであり, 液滴の大きさが大きくなるにつれて渦ホスティングへと進化することがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Within Density Functional Theory, we have studied the interplay between
vortex arrays and capillary waves in spinning prolate He-4 droplets made of
several thousands of helium atoms. Surface capillary waves are ubiquitous in
prolate superfluid He-4 droplets and, depending on the size and angular
momentum of the droplet, they may coexist with vortex arrays. We have found
that the equilibrium configuration of small prolate droplets is vortex-free,
evolving towards vortex-hosting as the droplet size increases. This result is
in agreement with a recent experiment [S.M. O'Connell et al., Phys. Rev. Lett.
124, 215301 (2020)], where it has been disclosed that vortex arrays and
capillary waves coexist in the equilibrium configuration of very large drops.
Contrarily to viscous droplets executing rigid body rotation, the stability
phase diagram of spinning He-4 droplets cannot be universally described in
terms of dimensionless angular momentum and angular velocity variables:
instead, the rotational properties of superfluid helium droplets display a
clear dependence on the droplet size and the number of vortices they host.
- Abstract（参考訳）: 密度汎関数理論では、数千のヘリウム原子からなる回転プロレートHe-4液滴における渦アレイと毛細管波の相互作用を研究した。
表面毛細管波は超流動のhe-4液滴においてユビキタスであり、液滴の大きさと角運動量によっては渦配列と共存することがある。
その結果, 小型プロレート液滴の平衡配置は渦フリーであり, 液滴の大きさが大きくなるにつれて渦ホスティングへと進化することがわかった。
この結果は最近の実験(s.m. o'connell et al., phys. rev. lett. 124, 215301 (2020))と一致しており、渦配列と毛細管波が非常に大きな滴の平衡配置に共存していることが明らかにされている。
剛体回転を行う粘性液滴とは対照的に、スピンhe-4液滴の安定相図は、無次元角運動量と角速度変数の観点からは普遍的に記述できない:代わりに、超流動ヘリウム液滴の回転特性は、彼らがホストする液滴の大きさと渦の数に明確な依存を示す。
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