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超级流体涡流晶体的量子熔化
量子涡旋是量子超流体中的拓扑缺陷，在宏观尺度上，这些阶段揭示了量子性。量子涡流物质是一个有趣而多学科的研究领域[1-3]，它吸引了理论家和实验家。虽然在超级流体制度中深处的精力激励上，但涡流的凝结为理解相邻的非沉积阶段和相关的相变提供了自然框架[4-6]。在旋转整个系统的情况下，在低温下出现了超流体涡流中的丰度[7-10]。正如Abrikosov [11]在外部磁场中与II型超导体紧密相关的上下文中首先发现的，在热力学极限下，常规涡流晶体基态可以出现。它会自发打破（磁）翻译和旋转对称性。在二维极限中，对低能集体激发（称为Tkachenko Waves [12]）的研究一直是广泛理论上的主题，如[13 - 24]这样的作品所证明的。此外，在冷原子实验中，在极低的温度下成功地进行了对Tkachenko波的实验观察[25]。值得注意的是，也有人建议Tkachenko模式可以解释脉冲星的动力学[26]。鉴于涡旋的两个横向笛卡尔坐标构成了一对规范的变量[8，27 - 29]，因此涡旋代表了固有的模糊实体，其本质上的模糊实体与不成比例的面积与基本玻色子密度成反比。因此，随着晶体内的涡流密度接近玻色子密度的大小，涡旋位置中的量子机械波动与涡流之间的距离相当。粗略估计依赖于Lindemann标准和小规模的精确对角线数值模拟，表明当填充分数大约在1到10之间时，涡流晶体会在零温度下实现量子熔化[8]。在这里，填充分数在以下内容中称为ν，定义为玻色子密度n b和涡流密度，n v之间的比率。这种量子熔化现象的确切性质仍然很糟糕，代表了该领域的长期挑战。分形式弹性双重性[30 - 37]及其前身[38 - 42]提供了一种出色的框架，以研究可能的熔融机制，因为它自然融合了脱节和错位，这些脱位和位错是固体中拓扑缺陷[43]。一个人也可以轻松地掺入va-cancy和间质缺陷[31，34]。在这种形式主义中，量子熔化可以通过一系列的相变实现，其中动态缺陷场扮演了希格斯字段的作用。这种方法在[44]中率先进行的涡流晶体研究中发现了实际应用。除了对各种缺陷之间的静态相互作用的计算之外，这还发现了几个连续的量子希格斯过渡，这些过渡是由缺陷的凝结触发的。在本文中，我们提供了有关二维超氟涡流晶体量子熔化的新见解。值得注意的是，发现涡流晶体的量子熔化可能是由空缺或间质的凝结来提到的，导致最初在经典的有限限制性问题中研究的含量涡旋超固体的出现[45，46]。我们的起点是tkachenko模式的有效理论，在二次近似中，该理论降低了紧凑型标量场的Lifshitz理论[21，24，46，47]。这是快速旋转极限的超氟涡流晶体的良好粗粒描述，其中冷凝水仅占据了最低的Landau水平。在该领域理论中，我们讨论了对称范围的磁性顶点算子的命运，这些磁性顶点算子在特殊条件下与涡流晶体中的空位和间质缺陷相对应。从先前的工作中汲取灵感[5，48]，我们确定哪种填充ν这样的磁性顶点操作员在重生群体（RG）sense
詹妮弗·霍夫曼 - 霍夫曼实验室 - 哈佛大学
y。HE，Y. Yin，M。Zech，A。Soumyanarayanan，M.M。 yee，T.L。 Williams，M.C。 Boyer，K。Chatterjee，W.D。 Wise，I。Zeljkovic，T。Kondo，T。Takeuchi，H。Ikuta，P。Sirpark，R.S。 Markiewicz，A。Bansil，E.W。 Hudson，J.E。 Hoffman•“由Fermi-Arc不稳定造成的收费订购” Science 343，390（2014）（链接）R。Comin，A。Frano，M。M. M. Yee，Y. Y. He，M。Letacon，I。Elfimov，J.E。 Hoffman，B。Keimer，G.A。 Sawatzky，A。Damascelli•“ NBSE 2中的三角形到条纹指控顺序的量子相过渡”国家科学院110，1623（2013）。 （链接）A。Soumyanarayanan，M.Yee，Y.He，J。VanWezel，D。Rahn，K。Rossnagel，E。Hudson，M。Norman，J.E. Hoffman • “Imaging the impact of single oxygen atoms on superconducting Bi 2+y Sr 2-y CaCu 2 O 8+x ” Science 337, 320 (2012) ( link ) Ilija Zeljkovic, Zhijun Xu, Jinsheng Wen, Genda Gu, R. S. Markiewicz, Jennifer E. Hoffman • “STM imaging of inversion-symmetry-breaking基于BI基层中的结构失真”自然材料11，585（2012）（链接）I。Zeljkovic，E.J。 Main，T.L。 Williams，M。C. Boyer，K。Chatterjee，W。D. Wise，Yi Yin，Martin Zech，Takeshi Kondo，T。Takeuchi，Hiroshi Ikuta，Jinsheng Wen，Zhijun Xu，G.d. Gu，Gu，E.W. Hudson，J.E。 物理。 Lett。 96，213106（2010）（链接）Jeehoon Kim，Changhyun Ko，Alex Frenzel，Shriram Ramanathan，Jennifer。 修订版 Lett。 物理。 Lett。HE，Y. Yin，M。Zech，A。Soumyanarayanan，M.M。yee，T.L。Williams，M.C。 Boyer，K。Chatterjee，W.D。 Wise，I。Zeljkovic，T。Kondo，T。Takeuchi，H。Ikuta，P。Sirpark，R.S。 Markiewicz，A。Bansil，E.W。 Hudson，J.E。 Hoffman•“由Fermi-Arc不稳定造成的收费订购” Science 343，390（2014）（链接）R。Comin，A。Frano，M。M. M. Yee，Y. Y. He，M。Letacon，I。Elfimov，J.E。 Hoffman，B。Keimer，G.A。 Sawatzky，A。Damascelli•“ NBSE 2中的三角形到条纹指控顺序的量子相过渡”国家科学院110，1623（2013）。 （链接）A。Soumyanarayanan，M.Yee，Y.He，J。VanWezel，D。Rahn，K。Rossnagel，E。Hudson，M。Norman，J.E. Hoffman • “Imaging the impact of single oxygen atoms on superconducting Bi 2+y Sr 2-y CaCu 2 O 8+x ” Science 337, 320 (2012) ( link ) Ilija Zeljkovic, Zhijun Xu, Jinsheng Wen, Genda Gu, R. S. Markiewicz, Jennifer E. Hoffman • “STM imaging of inversion-symmetry-breaking基于BI基层中的结构失真”自然材料11，585（2012）（链接）I。Zeljkovic，E.J。 Main，T.L。 Williams，M。C. Boyer，K。Chatterjee，W。D. Wise，Yi Yin，Martin Zech，Takeshi Kondo，T。Takeuchi，Hiroshi Ikuta，Jinsheng Wen，Zhijun Xu，G.d. Gu，Gu，E.W.Williams，M.C。Boyer，K。Chatterjee，W.D。Wise，I。Zeljkovic，T。Kondo，T。Takeuchi，H。Ikuta，P。Sirpark，R.S。 Markiewicz，A。Bansil，E.W。 Hudson，J.E。 Hoffman•“由Fermi-Arc不稳定造成的收费订购” Science 343，390（2014）（链接）R。Comin，A。Frano，M。M. M. Yee，Y. Y. He，M。Letacon，I。Elfimov，J.E。 Hoffman，B。Keimer，G.A。 Sawatzky，A。Damascelli•“ NBSE 2中的三角形到条纹指控顺序的量子相过渡”国家科学院110，1623（2013）。 （链接）A。Soumyanarayanan，M.Yee，Y.He，J。VanWezel，D。Rahn，K。Rossnagel，E。Hudson，M。Norman，J.E. Hoffman • “Imaging the impact of single oxygen atoms on superconducting Bi 2+y Sr 2-y CaCu 2 O 8+x ” Science 337, 320 (2012) ( link ) Ilija Zeljkovic, Zhijun Xu, Jinsheng Wen, Genda Gu, R. S. Markiewicz, Jennifer E. Hoffman • “STM imaging of inversion-symmetry-breaking基于BI基层中的结构失真”自然材料11，585（2012）（链接）I。Zeljkovic，E.J。 Main，T.L。 Williams，M。C. Boyer，K。Chatterjee，W。D. Wise，Yi Yin，Martin Zech，Takeshi Kondo，T。Takeuchi，Hiroshi Ikuta，Jinsheng Wen，Zhijun Xu，G.d. Gu，Gu，E.W.Wise，I。Zeljkovic，T。Kondo，T。Takeuchi，H。Ikuta，P。Sirpark，R.S。Markiewicz，A。Bansil，E.W。Hudson，J.E。 Hoffman•“由Fermi-Arc不稳定造成的收费订购” Science 343，390（2014）（链接）R。Comin，A。Frano，M。M. M. Yee，Y. Y. He，M。Letacon，I。Elfimov，J.E。 Hoffman，B。Keimer，G.A。 Sawatzky，A。Damascelli•“ NBSE 2中的三角形到条纹指控顺序的量子相过渡”国家科学院110，1623（2013）。 （链接）A。Soumyanarayanan，M.Yee，Y.He，J。VanWezel，D。Rahn，K。Rossnagel，E。Hudson，M。Norman，J.E. Hoffman • “Imaging the impact of single oxygen atoms on superconducting Bi 2+y Sr 2-y CaCu 2 O 8+x ” Science 337, 320 (2012) ( link ) Ilija Zeljkovic, Zhijun Xu, Jinsheng Wen, Genda Gu, R. S. Markiewicz, Jennifer E. Hoffman • “STM imaging of inversion-symmetry-breaking基于BI基层中的结构失真”自然材料11，585（2012）（链接）I。Zeljkovic，E.J。 Main，T.L。 Williams，M。C. Boyer，K。Chatterjee，W。D. Wise，Yi Yin，Martin Zech，Takeshi Kondo，T。Takeuchi，Hiroshi Ikuta，Jinsheng Wen，Zhijun Xu，G.d. Gu，Gu，E.W.Hudson，J.E。Hoffman•“由Fermi-Arc不稳定造成的收费订购” Science 343，390（2014）（链接）R。Comin，A。Frano，M。M. M. Yee，Y. 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