Determinação da distribuição de momento em superfluidos atômicos aprisionados: regimes turbulento e não turbulento (2013)
- Authors:
- Autor USP: BAGNATO, GUILHERME DE GUZZI - IFSC
- Unidade: IFSC
- Subjects: CONDENSADO DE BOSE-EINSTEIN; FÍSICA ATÔMICA; SUPERFLUIDEZ
- Keywords: Bose-Einstein condensation; Lei de escala; Quantum turbulence; Scale power law; Turbulência quântica
- Language: Português
- Abstract: A turbulência clássica é um fenômeno de natureza caótica, mas de difícil estudo por ser constituída pela fusão e superposição de vórtices aleatórios, dificultando sua descrição matemática. A turbulência quântica (TQ), embora também caótica, é composta por vórtices quantizados, que favorecem o controle experimental e sua definição teórica. Embora a evidência experimental da TQ tenha sido obtida em sistemas de He líquido, sua caracterização em condensados de Bose-Einstein (BEC) ainda não foi totalmente realizada. Neste trabalho, estudamos a distribuição de momento em BECs expandidos em tempo de voo, nos regimes convencional e turbulento. Para a produção experimental da amostra quanticamente degenerada, utilizamos a técnica do resfriamento evaporativo em átomos de ‘ANTPOT. 87 Rb’, previamente resfriados em uma armadilha puramente magnética do tipo QUIC. A turbulência quântica foi produzida no sistema através de um par de bobinas de excitação capaz de produzir uma perturbação oscilatória na nuvem previamente condensada. O diagnóstico da amostra aprisionada é feito por imagem de absorção durante expansão livre da nuvem. Durante a expansão, tanto a nuvem condensada quanto a turbulenta, alcançaram um valor assintótico no aspect ratio, indicando uma evolução isotrópica. A partir deste resultado, elaboramos um método teórico capaz de determinar a projeção isotrópica da distribuição de momento, baseado na imagem produzida experimentalmente. Através de argumentos de simetria e de uma transformada integral, recuperamos a densidade de momento tridimensional da projeção, para então determinar o espectro de energia cinética da nuvem, observando uma lei de escala para um estreito intervalo de momento. A lei de escala já foi prevista teoricamente para sistemas quânticos e medida para o He superfluido, mas pela primeira vez foi evidenciada em um BEC.Desta forma, os resultados corroboram a existência da turbulência quântica em uma amostra quanticamente degenerada, introduzindo os BECs como candidatos alternativos ao He líquido superfluido no estudo deste fenômeno.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2013
- Data da defesa: 23.07.2013
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ABNT
BAGNATO, Guilherme de Guzzi. Determinação da distribuição de momento em superfluidos atômicos aprisionados: regimes turbulento e não turbulento. 2013. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2013. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-09092013-082912/. Acesso em: 18 abr. 2024. -
APA
Bagnato, G. de G. (2013). Determinação da distribuição de momento em superfluidos atômicos aprisionados: regimes turbulento e não turbulento (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-09092013-082912/ -
NLM
Bagnato G de G. Determinação da distribuição de momento em superfluidos atômicos aprisionados: regimes turbulento e não turbulento [Internet]. 2013 ;[citado 2024 abr. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-09092013-082912/ -
Vancouver
Bagnato G de G. Determinação da distribuição de momento em superfluidos atômicos aprisionados: regimes turbulento e não turbulento [Internet]. 2013 ;[citado 2024 abr. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-09092013-082912/
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