論文の概要: Dynamic properties and the roton mode attenuation in the liquid 3He: an
ab initio study within the self-consistent method of moments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.10103v1
- Date: Tue, 24 Jan 2023 16:16:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 13:06:48.739249
- Title: Dynamic properties and the roton mode attenuation in the liquid 3He: an
ab initio study within the self-consistent method of moments
- Title（参考訳）: 液体3heにおける動的性質とロートンモード減衰:自己整合モーメント法におけるab慣性研究
- Authors: A.V. Filinov, J. Ara and I.M. Tkachenko
- Abstract要約: 均一液体3$Heにおける密度数構造係数と密度変動の固有値について, 新規な非摂動的アプローチを用いて検討した。
ab initio path integral Monte Carlo (PIMC) シミュレーションはシステムの静的特性に関する重要な情報を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The density-density dynamic structure factor and the eigenmodes of density
fluctuations in the uniform liquid $^3$He are studied using a novel
non-perturbative approach. The introduced self-consistent method of moments
invokes up to nine sum rules and other exact relations involving the spectral
density, the two-parameter Shannon information entropy maximization procedure,
and the ab initio path integral Monte Carlo (PIMC) simulations which provide
crucial input information on the system static properties. Detailed analysis of
the dispersion relations of collective excitations, the modes' decrements and
the static structure factor (SSF) of $^3$He at the saturated vapor pressure is
performed. The results are compared to available experimental data~[1,2]. Our
theory predicts a clear signature of the roton-like feature in the
particle-hole segment of the excitation spectrum with a significant reduction
of the roton decrement in the range of wavenumbers $1.3$ A$^{-1}$ $\leq q\leq
2.2$ A$^{-1}$. The observed roton mode remains a well defined collective
excitation even in the particle-hole band, where, however, it is strongly
damped. Hence, the existence of the roton-like mode in the bulk liquid $^3$He
is confirmed like in other strongly interacting quantum fluids~[3]. The phonon
branch of the spectrum is also studied with a reasonable agreement with the
same experimental data being achieved.
The presented combined approach permits to produce ab initio data on the
system dynamic characteristics in a wide range of physical parameters and for
other physical systems.
- Abstract（参考訳）: 均一液体$^3$Heにおける密度密度動的構造因子と密度変動の固有値について, 新たな非摂動的アプローチを用いて検討した。
紹介されたモーメントの自己整合法は、スペクトル密度、2パラメータシャノン情報エントロピー最大化手順、およびシステム静的特性の重要な入力情報を提供するアブイニオパス積分モンテカルロ(PIMC)シミュレーションを含む最大9つの総和規則およびその他の正確な関係を導出する。
飽和蒸気圧における群励起の分散関係、モードのデクリメント、および^3$heの静的構造因子(ssf)の詳細な解析を行う。
結果は利用可能な実験データ~[1,2]と比較される。
この理論は、励起スペクトルの粒子-ホールセグメントにおけるロートン様特徴の明確なシグネチャを予測し、波数の範囲におけるロートンデクリメントを著しく減少させることで、波数を1.3$ a$^{-1}$ $\leq q\leq 2.2$ a$^{-1}$とする。
観察されたロートンモードは、粒子ホールバンドにおいてもよく定義された集団励起であり、しかし、強い減衰がある。
したがって、バルク液体$^3$heにおけるロートン様モードの存在は、他の強く相互作用する量子流体~[3]と同様に確認される。
スペクトルのフォノン分岐は、同じ実験データを達成するのと合理的に一致して研究される。
提案した組み合わせアプローチにより、幅広い物理パラメータおよび他の物理システムにおいて、システムの動的特性に関するab initioデータを生成することができる。
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