<р> Так называемый гамильтониан Бозе-Габера определяется выражением: р> <р> <код>H = -t ∑⟨i, j⟩ (b^i† b^j + b^j† b^i) + U/2 ∑i n^i(n^i - 1) - μ ∑i n^ якод> р> <р> В приведенной выше формулеВведение модели Бозе-Хаббера позволяет исследователям более кратко изучать сложные физические явления между сверхтекучими жидкостями и изоляторами. р>
t
представляет амплитуду скачка бозона в решетке, а U
— взаимодействие между частицами в одном и том же положении. При определенных условиях модель демонстрирует поведение фазового перехода между сверхтекучим состоянием и состоянием моттовского изолятора. Когда относительная подвижность t/U
высока, система излучает сверхтекучесть; когда она низкая, она образует изолятор Мотта.
р>
<р> При нулевой температуре система, описываемая этой моделью, будет демонстрировать различные фазы по мере изменения амплитуды перехода и взаимодействия. По мере увеличения подвижности материи она будет становиться все более и более текучей, проявляя характеристики сверхтекучей жидкости; когда способность материи к миграции слаба, она перейдет в изолирующую фазу. р> <р> Более того, при наличии примесей в системе может также возникнуть новая фаза, называемая «бозе-стеклом». Эта фаза имеет ограниченную сжимаемость и является результатом наличия нескольких сверхтекучих областей в изоляторе Мотта. Эти сверхтекучие области изолированы друг от друга; хотя они и существуют, они не могут соединиться, образовав целостную жидкую сеть. р>Сверхтекучие свойства проявляются в дальнодействующей фазовой последовательности и сжимаемости отсутствия частиц, тогда как изоляторы Мотта обладают полной противоположностью. р>
<р> Чтобы глубже понять свойства этих фаз, ученые часто используют теорию среднего поля. Эта теория рассматривает поведение отдельных частиц как единое макроскопическое проявление, которое можно использовать для анализа и прогнозирования фазовых изменений. В этой структуре гамильтониан переопределяется с точки зрения числа частиц и их влияния, чтобы лучше отразить его физические свойства. р> <р> В такой модели гамильтониан среднего поля дает ключевые подсказки, связывающие сверхтекучую фазу с фазой изолятора. По мере увеличения кинетической энергии газа поведение всей системы постепенно приобретает признаки сверхтекучести, что представляет собой нарушение симметрии. В ходе этого процесса параметр порядка сверхтекучей жидкости постепенно становится значительным, что в конечном итоге приводит к критическому фазовому переходу. р>Появление стекла Бозе значительно обогатило наше понимание термодинамики этой системы и поставило новые исследовательские вопросы. р>
<р> В настоящее время исследования модели Бозе-Хаббла являются ведущими в изучении физики низких температур и физики конденсированного состояния. Исследуя эту базовую модель, ученые могут не только лучше понять природу сверхтекучих жидкостей, но и помочь раскрыть тонкий механизм фазового перехода. В будущем эта модель может дать нам более глубокое понимание и позволит более четко понять связь между сверхтекучестью и изоляторами. р> <р> Можем ли мы, опираясь на наши текущие знания, глубже понять квантовые материалы и взаимодействия? р>Этот сдвиг не только физический; он также порождает новые идеи о квантовой материи. р>