在相對運動的兩個流體層之間的界面上,無窮小的波動可以被指數放大,從而誘導渦度和層流的破裂。雖然在各種情況下已經廣泛觀察到經典流體中的剪切流不穩定性,但在存在量化循環的情況下進行受控實驗是相當罕見的。鑒于此,來自佛羅倫薩大學的D. Hernández-Rajkov研究發現了兩個反向旋轉的原子超流之間的接觸界面是如何發展成量子化渦旋的有序圓形陣列的,該陣列失去穩定性并卷起成渦旋團。
文章要點:
1) 該研究證實,通過不穩定性增長率,發現它們在不同的超流體體系中遵循相同的比例關系,從弱相互作用玻色子到強相關費米子對凝聚體;
2) 此外,該研究表明了渦流陣列和剪切流不穩定性之間的聯系,觀測到的量化渦流動力學可以解釋為潛在不穩定流的表現,同時,該研究為探索旋渦物質相變和二維量子湍流的自發出現和衰變等失衡現象提供了依據。
參考資料:
Hernández-Rajkov, D., Grani, N., Scazza, F. et al. Connecting shear flow and vortex array instabilities in annular atomic superfluids. Nat. Phys. (2024).
DOI:10.1038/s41567-024-02466-4
https://doi.org/10.1038/s41567-024-02466-4