自束缚超流体液滴表面振荡的有效理论

该研究团队探究了真空中球形超流体液滴小振幅表面振荡的低能动力学。基于超流体声子的有效场论,研究人员推导出固定粒子数约束下控制表面振荡的有效作用量,确定了各角动量量子数ℓ对应的简正模本征频率ωℓ,并证明其取决于表征表面张力与体压缩能之比的无量纲参数。研究发现:当该参数达到临界值时,呼吸模(ℓ=0)会出现机械失稳;当表面张力足够小时,所有ℓ≥2的多极表面模都会进入低能区。在此区域内,该工作进一步实现了表面振荡的量子化——其量子对应涟漪子(ripplon),从而可构建符合角动量选择规则的一般多涟漪子态。团队还将该理论框架应用于弱相互作用双组分玻色混合体系形成的自束缚超流体液滴实例。所得描述具有普适性,适用于具有自由界面的非相对论性超流体的表面动力学,与微观细节无关。

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提交arXiv: 2026-03-11 00:58

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