超流体是一种迷人而奇特的物质状态,源于极低温度下的量子效应。超流体是一种液体,与传统流体的区别在于没有分子粘性。因此,低速穿过它的物体不会受到任何阻力。超流体的例子有 3He 和 4He、由稀碱性气体制成的玻色-爱因斯坦凝聚体 (BEC)、光学非线性系统中的光以及中子星的核心。超流体的应用范围从冷却超导材料和红外探测器到冷原子和湍流的纯基础研究。超流体湍流中最明显的量子效应是量子涡旋的存在。这种涡旋就像原子龙卷风,具有量化的循环。在 3He 和 4He 以及原子 BEC 等系统中,量子涡旋表现为流体动力学涡旋,重新连接和重新排列其拓扑结构。
物质的外来量子状态继续产生令人惊讶的现象。一个主要的例子是手性超级导管,其中超导性不仅与非平凡拓扑结合在一起,而且与自发的时间反转对称性断裂(TRSB)[1]相结合,导致许多非常常规的效果[2-6]。最杰出的是按顺序参数绕组设置的有限的Chern号,从而产生了受拓扑保护的手性边缘模式[7-14]。早期的重点集中于手性p波超导性[3,15]及其与3 he [2-6]中超级流体的相似之处,而手性d波超电导率最近越来越多,由于提议在一系列材料中的提议引起了显着关注],srptas [28 - 31],Lapt 3 P [32],BI / NI [33,34]和URU 2 SI 2 [35 - 38]。此外,最近提出了手性D波超电导率作为实现拓扑量子计算的平台[39 - 41]。仍然,直接检测超导配对对称性和拓扑不变性仍然是物理学中最杰出的两个问题。因此,手性超导体的无可争议的掩盖被证明是难以捉摸的。使事情变得更糟,最近的研究预测,典型的纤维印刷(例如手性边缘电流和固有的轨道角动量(OAM))消失了除P波[42 - 49]以外的所有配对对称性,更复杂的测量结果。确实,虽然手性边缘模式是拓扑的,但它们的当前和OAM不是[47,50,51]。在本文中,我们着手通过以独特的涡旋缺陷的形式识别强大的实验体积签名来解决手性d波超核的问题。涡流已在手性p波超级流体[2-6]中进行了广泛的研究,预测无模拟的涡流缺陷
AFLoNext 是一个为期四年的项目,由欧盟委员会在第七框架计划下资助。该项目的主要目标是验证和完善用于新型飞机配置的极具前景的流动控制和降噪技术,以在提高飞机性能和减少环境足迹方面迈出一大步。该项目联盟由来自 15 个国家的 40 个欧洲合作伙伴组成。构成 AFLoNext 科学概念的六条技术流之一涉及减轻和控制起飞和降落期间起落架区域的振动。起落架附近的结构部件,例如起落架壳壁、支柱或起落架门,通常会承受显著的动态载荷。这些载荷源于波动的气动压力和由此产生的结构振动。机身下方高度波动且复杂的气动流动行为会导致结构部件上的非稳定压力。本文介绍了用于预测此类动态载荷的 CFD 方法,并介绍了使用混合 RANS-LES 模型和格子波尔兹曼方法计算的一些初步结果。与飞行测试数据的比较验证了这些 CFD 模拟的真实性。
本汇编总结了时空光学涡旋 (STOV) 结构和特性的主要物理基础。描述和表征 STOV 的一般方法基于标量近轴高斯波包模型。在此基础上,任意阶的 STOV 结构被视为时空厄米-高斯模式的叠加。这种方法能够以明确且物理透明的形式系统地表征主要的 STOV 特性。特别是,我们分析了 STOV 振幅和相位分布、它们在自由传播和光学系统中的演变、内部能量流和轨道角动量。讨论并定性解释了拓扑决定的 STOV 固有不对称性以及“能量中心”和“概率中心”之间的差异 [Phys. Rev. A 107 , L031501 (2023)]。概述了 STOV 生成和诊断方法,并简要描述了非高斯(贝塞尔型)STOV 的主要特性。最后,考虑了整个文本中接受的标量高斯模型的局限性,并揭示了可能的概括。整个演示可能有助于初步介绍与 STOV 相关的思想及其非凡的特性。
在拓扑孤子范围内,涡流已经出现了显着且通用的解决方案。他们在物理学的各个领域中发现了应用,例如超导性[1]或超导性[2]中的凝结物或粒子物理模型中的应用[3,4]。Abelian-Higgs模型是支持相对论测量涡旋的典型模型(请参阅[5,6]和其中的参考文献)。该模型描述了在过去几十年中彻底研究了量规对称性的阶段,在量规对称性被自发折断的阶段中,uð1的量规场与带电标量场之间的最小耦合,从而更深入地研究了与这类与此类别的拓扑独奏相关联的现象。研究揭示了涡流的基本方面[3,7,8],它们在散射过程中的行为[9-11]或集体坐标的应用以降低
从基本的角度和这些材料的实际应用,了解II型超级导管中涡流的动力学至关重要[1-6]。在II型超导体中,当我们应用大于临界场h C 1大的磁场时,量化通量线(涡旋)会穿透样品。在干净的超导体中,涡流之间的相互作用将它们排列在三角形晶格中,称为Abrikosov [7]涡旋晶格(VL)。ever,固体中不可避免地存在晶体缺陷作为涡旋的随机固定潜力。If these vortices are made to oscillate under the influence of an oscillatory cur- rent or magnetic field, their motion is governed by the follow- ing competing forces [ 8 ]: (a) Lorentz force due to the external current density driving the motion, (b) restoring force due to the combined effect of pinning by crystalline defects and repulsion from neighbouring vortices, and (c) the dissipative viscous drag of the vortices.此外,在有限温度下,热激活会导致涡流自发
带有轨道角动量(OAM)的涡流梁对于高容量通信和超分辨率成像具有重要意义。但是,芯片上的自由空间涡旋(FVS)和等离子涡旋(PVS)之间存在巨大差距,而主动操纵以及更多的通道中的多路复用已成为紧迫的需求。在这项工作中,我们演示了由螺旋等离子元素层,液晶晶体(LC)层和螺旋介质元素层组成的Terahertz(THZ)级联的MetadeVice。通过旋转轨道角动量耦合和光子状态叠加,PV和FV的平均模式纯度平均产生超过85%。由于螺旋跨面的反转不对称设计引起的,实现了OAM的均衡对称性破裂(拓扑电荷数不再以正面和负为正面发生,但所有这些都是正面的),产生了6个与脱钩的旋转状态和近距离/远距离位置相关的6个独立通道。此外,通过LC集成,可以实现动态模式切换和能量分布,最终获得多达12个模式,调制比率高于70%。这种主动调整和多渠道多路复用元点在PVS和FVS之间建立了桥梁连接,在THZ通信,智能感知和信息处理中显示出有希望的应用。
上下文。涡流流。有人提出,涡旋对于将能量和等离子体引导到电晕起起着重要作用,但是在现实的设置中尚未直接研究涡流流对电晕的影响。目标。我们使用冠状环的高分辨率模拟来研究涡流加热的作用。涡流不是人工驱动的,而是由磁反看自s谐的。方法。我们使用Muram代码执行3D电阻MHD模拟。在笛卡尔几何形状中研究一个孤立的冠状环使我们能够解决环内部的结构。我们进行了统计分析,以确定从色球到电晕的高度的涡度性能。结果。我们发现,注入回路的能量是由强磁元素内的内部相干运动产生的。在涡流管中通过涡旋管中的涡流引导,产生的po弹孔的显着部分被引导,形成光球和电晕之间的磁连接。涡旋可以形成连续的结构,达到冠状高度,但是在电晕本身中,涡流管变形,并最终随着高度增加而失去身份。涡流显示出向上向上的po弹孔和色球和电晕中的加热速率,但随着高度的增加,它们的效应变得不太明显。结论。虽然涡旋在色球环和低电晕中的能量传输和结构中起着重要作用,但它们在大气中的重要性较高,因为漩涡与环境的区别不太区分。到达电晕的涡流管与冠状发射显示复杂的关系。
背景。在观测和模拟中,人们在光球层、色球层和低日冕中发现了涡流。有人认为涡流在将能量和等离子体引入日冕方面发挥着重要作用。然而,涡流对日冕的影响尚未在现实环境中直接研究过。目的。我们使用高分辨率日冕环模拟研究涡流对日冕加热的作用。涡流不是人为驱动的,而是由磁对流自洽产生的。方法。我们使用 MURaM 代码执行了 3D 电阻(磁流体动力学)MHD 模拟。在笛卡尔几何中研究孤立的日冕环使我们能够解析环内部的结构。我们进行了统计分析,以确定涡流特性与色球层到日冕高度的关系。结果。我们发现,注入环路的能量是由强磁性元素内部相干运动产生的。由此产生的坡印廷通量的很大一部分通过涡流管穿过色球层,从而在光球层和日冕之间形成磁连接。涡流可以形成连续的结构,达到日冕的高度,但在日冕本身中,涡流管会变形,并最终随着高度的增加而失去其特性。涡流在色球层和日冕中都显示出向上指向的坡印廷通量和加热速率增加,但随着高度的增加,其影响变得不那么明显。结论。虽然涡流在色球层和低日冕中的能量传输和结构中起着重要作用,但它们在更高大气层中的重要性尚不清楚,因为漩涡与周围环境的区分度较差。到达日冕的涡流管揭示了与日冕发射的复杂关系。
