論文の概要: Dynamics of a solitonic vortex in an anisotropically trapped superfluid
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.03569v1
- Date: Fri, 7 Apr 2023 10:04:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-10 12:13:48.149330
- Title: Dynamics of a solitonic vortex in an anisotropically trapped superfluid
- Title（参考訳）: 異方的に閉じ込められた超流動におけるソリトン渦のダイナミクス
- Authors: J. M. Gomez Llorente and J. Plata
- Abstract要約: 非軸対称高調波トラップに閉じ込められた超流動中におけるソリトニック渦(SV)のダイナミクスを解析的に研究した。
この研究は、最近の原子ボースとフェルミ超流体の実験で観測されたSVの振動におけるトラップ異方性の役割を分析するための枠組みを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We analytically study the dynamics of a solitonic vortex (SV) in a superfluid
confined in a non-axisymmetric harmonic trap. The study provides a framework
for analyzing the role of the trap anisotropy in the oscillation of SVs
observed in recent experiments on atomic Bose and Fermi superfluids. The
emergence of common and statistics-dependent features is traced in a unified
approach to both types of fluid. Our description, built in the hydrodynamic
formalism, is based on a Lagragian approach which incorporates the vortex
location as dynamical parameters of a variational ansatz. Previous operative
Hamiltonian pictures are recovered through a canonically traced procedure. Our
results improve the understanding of the experimental findings. Some of the
observed features are shown to be specific to the tri-axial anisotropy of the
trap. In particular, we characterize the nontrivial dependence of the
oscillation frequency on the trapping transversal to the vortical line. The
study reveals also the crucial role played by the nonlinear character of the
dynamics in the observed oscillation: for the considered experimental
conditions, the frequency, and, in turn, the effective inertial mass of the
vortex, are found to significantly depend on the amplitude of the generated
motion. It is also uncovered how the coupling with collective modes of the
fluid induces a non-negligible shift in the oscillation frequency. The
appearance of fine-structure features in the SV trajectory is predicted.
- Abstract（参考訳）: 非軸対称調和トラップに閉じ込められた超流動中のソリトン渦(sv)のダイナミクスを解析的に研究した。
この研究は、最近の原子ボースとフェルミ超流動の実験で観測されたsvの振動におけるトラップ異方性の役割を分析するための枠組みを提供する。
共通かつ統計に依存した特徴の出現は、両方の種類の流体に対する統一的なアプローチにさかのぼる。
我々の記述は流体力学の形式論に基づいており、変分アンサッツの動的パラメータとして渦の位置を組み込んだラグランジアンアプローチに基づいている。
それまでのハミルトニアン画像は、正弦的に追跡された手順で回収される。
結果は実験結果の理解を深める。
観測された特徴のいくつかはトラップの3軸異方性に特異的であることが示されている。
特に, 振動周波数の非自明な依存性をバルト線へのトラッピングトランスバーサルに特徴づける。
この研究は、観測された振動における力学の非線形特性によってもたらされる重要な役割も明らかにしている: 実験条件、周波数、そして、ボルテックスの有効慣性質量は、生成された運動の振幅に大きく依存する。
また,流体の集団モードとの結合が振動周波数の非無視的なシフトを引き起こすことも明らかにした。
SV軌道における微細構造の特徴の出現を予測する。
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