| dbo:abstract
|
- Eine Quantenflüssigkeit ist eine Flüssigkeit, in der Quanteneffekte auftreten und die nicht mehr mit der klassischen statistischen Mechanik beschrieben werden kann. Quantenflüssigkeiten können Suprafluidität aufweisen und lassen sich nach der zugrunde liegenden Quantenstatistik einteilen in:
* Fermi-Flüssigkeiten (z. B. flüssiges 3He oder Leitungselektronen in Metallen im Dreidimensionalen); an ihre Stelle tritt im Eindimensionalen die Luttingerflüssigkeit, die ungewöhnliche Eigenschaften aufweist.
* Bose-Flüssigkeiten (z. B. flüssiges 4He). Die Existenz des flüssigen Heliums bei beliebig niedrigen Temperaturen ist ein makroskopischer Quanteneffekt. 1998 bekamen Robert B. Laughlin (USA), Horst Ludwig Störmer (Deutschland) und Daniel Chee Tsui (USA) den Nobelpreis für Physik „für ihre Entdeckung einer neuen Art von Quantenflüssigkeit mit fraktionell geladenen Anregungen“ (es geht dabei im Wesentlichen um den gebrochenzahligen Quanten-Hall-Effekt). (de)
- Un líquido cuántico es un tipo especial de fluido que únicamente puede existir en condiciones de presión muy elevadas o temperaturas muy bajas, próximas al cero absoluto. Presenta determinadas propiedades físicas especiales, diferentes a las que presentan los líquidos normales. Los líquidos cuánticos puede fluir libremente por carecer de viscosidad, presentan la propiedad de la superfluidez. Un ejemplo de líquido cuántico es el helio líquido a temperatura próxima al cero absoluto (-273.2 °C). A temperaturas tan bajas, las propiedades térmicas, eléctricas y magnéticas de muchas sustancias experimentan grandes cambios y presentan comportamientos muy diferentes de los que poseen a temperaturas ordinarias. (es)
- A quantum fluid refers to any system that exhibits quantum mechanical effects at the macroscopic level such as superfluids, superconductors, ultracold atoms, etc. Typically, quantum fluids arise in situations where both quantum mechanical effects and quantum statistical effects are significant. Most matter is either solid or gaseous (at low densities) near absolute zero. However, for the cases of helium-4 and its isotope helium-3, there is a pressure range where they can remain liquid down to absolute zero because the amplitude of the quantum fluctuations experienced by the helium atoms is larger than the inter-atomic distances. In the case of solid quantum fluids, it is only a fraction of its electrons or protons that behave like a “fluid”. One prominent example is that of superconductivity where quasi-particles made up of pairs of electrons and a phonon act as bosons which are then capable of collapsing into the ground state to establish a supercurrent with a resistivity near zero. (en)
- 量子液体（りょうしえきたい）とは、量子効果があらわれ、もはや古典統計力学によって記述することができなくなった液体を指す。 量子液体は超流動を示すことがあり、その従う量子統計性により以下の2つに分類される。 フェルミ液体液体3He、金属中の3次元伝導電子など。特異な性質をもつ三つめの例として、一次元朝永-ラッティンジャー液体もあげられる。ボース液体液体4Heなど。 低温においてヘリウムに液体相が存在することは、巨視的な量子効果によるものである。 1998年、ロバート・B・ラフリン, ホルスト・ルートヴィヒ・シュテルマー、ダニエル・ツイは「分数電荷の励起状態が存在する新たな量子流体の形態（分数量子ホール効果）の発見」によってノーベル物理学賞を受賞した。 (ja)
- Ква́нтовая жи́дкость — жидкость, свойства которой определяются квантовыми эффектами. Вблизи абсолютного нуля, согласно представлениям классической физики, движение атомов должно останавливаться и вещество должно превращаться в кристалл, чего не происходит с некоторыми веществами с малой атомной массой, большой нулевой энергией (и, соответственно, значительными нулевыми колебаниями) и слабым взаимодействием между атомами — то, что они остаются жидкостями, обусловлено квантовыми эффектами, препятствующими образованию кристаллической решётки — при нормальном давлении гелий остаётся жидким вплоть до абсолютного нуля, кристаллический гелий можно получить только при повышенном до 25 атмосфер давлении. Жидкость становится квантовой тогда, когда тепловая длина волны де Бройля её частиц становится сравнимой с расстоянием между ними (происходит квантовое вырождение жидкости. В зависимости от того, бозонами или фермионами являются составляющие жидкость частицы, жидкости называются соответственно бозонными или фермионными (бозе-жидкость или ферми-жидкость). Квантовые жидкости были открыты Петром Капицей и Джоном Алленом в 1938 году. В принципе, электроны в металлах и полупроводниках, экситоны в диэлектриках и нуклоны в атомных ядрах образуют квантовые жидкости, однако классическими примерами таких жидкостей считаются жидкие гелий-4 и гелий-3, являющиеся соответственно бозонной жидкостью и фермионной жидкостью. Квантовые жидкости проявляют свои необычные свойства в состояниях, близких к основному квантовому состоянию минимальной энергии. В этом случае возбуждённое состояние жидкости можно описать как газ элементарных возбуждений — квазичастиц, которые в свою очередь могут быть бозонами (которые возникают по одной) или фермионами (которые возникают парами, так как угловой момент жидкости может меняться только на целое число h). Бозе-квазичастицы возникают в обоих типах жидкостей, фермиевские — только в ферми-жидкостях. В отличие от атомов жидкости, квазичастицы постоянно рождаются и исчезают во взаимодействиях друг с другом, при этом их распределение в равновесном состоянии даётся соответствующей статистикой с конечной температурой. Своеобразие свойств квантовых жидкостей связано с формой спектра элементарных возбуждений, то есть с зависимостью энергии квазичастицы от её импульса. Так, бозе-жидкости проявляют свойство сверхтекучести, связанное с линейной зависимостью энергии элементарного возбуждения от импульса при низких импульсах, а в ферми-жидкостях затухание звука растёт при падении температуры, так что при абсолютном нуле обычный звук в ферми-жидкостях (переносимый ферми-квазичастицами) распространяться не может, но существует и может распространяться так называемый нулевой звук, переносимый бозе-возбуждениями квантовой ферми-жидкости. Ещё одним эффектом, возникающим в фермиевских квантовых жидкостях, является спаривание квазичастиц, возникающее при низких температурах, если квазичастицы притягиваются друг к другу. В таком случае ниже определённой температуры квазичастицы с противоположно направленными импульсами образуют пары, которые ведут себя как бозоны, и соответственно проявляют сверхтекучесть. Электроны проводимости в металле являются своеобразной ферми-жидкостью, на которую оказывает влияние периодическое поле кристаллической решётки. В условиях крайне низкой температуры электроны могут сконденсироваться в квантовую жидкость куперовских пар со сверхпроводимостью. Сверхтекучие жидкости содержат бозе-конденсат составляющих их частиц, причём он описывается макроскопической волновой функцией. Макроскопический размер когерентности этой составляющей конденсата позволяет использовать его для высокоточных измерений, например, в СКВИДах. Нейтроны в нейтронных звёздах, по всей видимости, будут также образовывать квантовую жидкость, возможно, сверхтекучую. (ru)
|
| rdfs:comment
|
- Un líquido cuántico es un tipo especial de fluido que únicamente puede existir en condiciones de presión muy elevadas o temperaturas muy bajas, próximas al cero absoluto. Presenta determinadas propiedades físicas especiales, diferentes a las que presentan los líquidos normales. Los líquidos cuánticos puede fluir libremente por carecer de viscosidad, presentan la propiedad de la superfluidez. Un ejemplo de líquido cuántico es el helio líquido a temperatura próxima al cero absoluto (-273.2 °C). A temperaturas tan bajas, las propiedades térmicas, eléctricas y magnéticas de muchas sustancias experimentan grandes cambios y presentan comportamientos muy diferentes de los que poseen a temperaturas ordinarias. (es)
- 量子液体（りょうしえきたい）とは、量子効果があらわれ、もはや古典統計力学によって記述することができなくなった液体を指す。 量子液体は超流動を示すことがあり、その従う量子統計性により以下の2つに分類される。 フェルミ液体液体3He、金属中の3次元伝導電子など。特異な性質をもつ三つめの例として、一次元朝永-ラッティンジャー液体もあげられる。ボース液体液体4Heなど。 低温においてヘリウムに液体相が存在することは、巨視的な量子効果によるものである。 1998年、ロバート・B・ラフリン, ホルスト・ルートヴィヒ・シュテルマー、ダニエル・ツイは「分数電荷の励起状態が存在する新たな量子流体の形態（分数量子ホール効果）の発見」によってノーベル物理学賞を受賞した。 (ja)
- Eine Quantenflüssigkeit ist eine Flüssigkeit, in der Quanteneffekte auftreten und die nicht mehr mit der klassischen statistischen Mechanik beschrieben werden kann. Quantenflüssigkeiten können Suprafluidität aufweisen und lassen sich nach der zugrunde liegenden Quantenstatistik einteilen in:
* Fermi-Flüssigkeiten (z. B. flüssiges 3He oder Leitungselektronen in Metallen im Dreidimensionalen); an ihre Stelle tritt im Eindimensionalen die Luttingerflüssigkeit, die ungewöhnliche Eigenschaften aufweist.
* Bose-Flüssigkeiten (z. B. flüssiges 4He). (de)
- A quantum fluid refers to any system that exhibits quantum mechanical effects at the macroscopic level such as superfluids, superconductors, ultracold atoms, etc. Typically, quantum fluids arise in situations where both quantum mechanical effects and quantum statistical effects are significant. (en)
- Ква́нтовая жи́дкость — жидкость, свойства которой определяются квантовыми эффектами. Вблизи абсолютного нуля, согласно представлениям классической физики, движение атомов должно останавливаться и вещество должно превращаться в кристалл, чего не происходит с некоторыми веществами с малой атомной массой, большой нулевой энергией (и, соответственно, значительными нулевыми колебаниями) и слабым взаимодействием между атомами — то, что они остаются жидкостями, обусловлено квантовыми эффектами, препятствующими образованию кристаллической решётки — при нормальном давлении гелий остаётся жидким вплоть до абсолютного нуля, кристаллический гелий можно получить только при повышенном до 25 атмосфер давлении. Жидкость становится квантовой тогда, когда тепловая длина волны де Бройля её частиц становится (ru)
|
