Nona Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Circulação de massa em BECs espinoriais no regime de grandes comprimentos de onda

Não agendado

20m

Mestrado

Palestrante

Mário Henrique Figlioli Donato

Descrição

O estudo de Condensados de Bose-Einstein espinoriais ganharam grande destaque de pesquisa nos últimos anos devido serem plataforma de estudo de propriedades topológicas da matéria. Pelo fato de serem espinoriais — ou seja, possuírem parâmetro de ordem com 2f+1 componentes (em que f é o spin total do bóson) —, a textura de fase que apresentam são não-triviais e geram implicações físicas profundas sobre os diferentes estados em que o sistema pode estar. O trabalho que será apresentado tem por objetivo revisar as propriedades da circulação da velocidade de massa no regime de grandes comprimentos de onda, abordado na literatura (1), além de destacar as semelhanças que existem entre a descrição desses sistemas e o processo de quebra espontânea de simetria (da maneira vista em Teoria de Campos de altas energias). Uma forma de estudar esse tipo de comportamento de fase, a campo magnético nulo, no regime de grandes comprimentos de onda (em todos os pontos, o parâmetro de ordem pertence à mesma fase da matéria; ex.: fase ferromagnética) é estudar a parte espinorial do parâmetro de ordem, $\mathbf{\zeta}$, em que $\mathbf{\zeta}^{\dagger}\mathbf{\zeta} = 1$ e $\mathbf{\zeta} = U(\alpha,\beta,\gamma)\mathbf{\zeta}_0$. Os ângulos de Euler ($\alpha$,$\beta$,$\gamma$) são funções da posição e do tempo caracterizam totalmente a magnetização em cada ponto do espaço. Como é possível mostrar que a parte espinorial gera um potencial quadrivetor análogo ao do campo eletromagnético e, por sua vez, os ângulos de Euler podem descrever tal potencial, aparece na definição de velocidade de massa uma dependência direta de tais ângulos. Da definição dos ângulos de Euler, aparecem condições para suas circulações (quantização), e será mostrado que a circulação da velocidade de massa somada de uma grandeza proporcional a fase de Berry para a magnetização (uma grandeza de caráter topológico) devem ser quantizadas. (1) Será destacado que o processo para se encontrar a fase ferromagnética do condensado é análogo à quebra espontânea de simetria geralmente tratado em teorias de campo de altas energias (degenerescência do “vácuo”).

Referências

1 KAWAGUCHI, Y.; UEDA, M. Spinor Bose-Einstein condensates. Physics Reports, v. 520, n. 5, p. 253-381, 2012.