Kondensat Bose-Einstein: koil anti-Helmholtz dan ketergantungan suhu, jika diamati

Question

Untuk mendapatkan kondensat Bose-Einstein, koil anti-Helmholtz digunakan untuk menahan BEC bersama-sama.

Saya mencari hubungan antara kekuatan medan magnet kumparan dan suhu di mana zat tertentu menjadi BEC. (Hanya untuk menghindari diskusi yang tidak perlu, saya sadar bahwa koil anti-Helmholtz di tengah tidak memiliki potensi magnet).

Answer 1

Untuk mendapatkan kondensat Bose-Einstein, koil anti-Helmholtz digunakan untuk menahan BEC bersama-sama.

Tidak selalu. Anda dapat memiliki perangkap murni optik, atau perangkap hibrid magneto-optik.

kekuatan medan magnet kumparan dan suhu di mana zat tertentu menjadi BEC

Mengubah kekuatan medan dan gradien hanya menyebabkan volume perangkap meningkat dan menurun. Ini memampatkan dan melemaskan awan atom. Temperatur memang berubah, tapi kepadatan ruang fase tetap . Jadi Anda tidak bisa mendapatkan BEC hanya dengan mengubah kekuatan medan. Anda memerlukan mekanisme disipasi (misalnya pendinginan evaporasi) untuk menghilangkan entropi dan meningkatkan kepadatan ruang fase.

EDIT

Dalam perangkap harmonik, suhu kritis untuk kondensasi $T_{\text{c}}$ aku s: $$ T_{\text{c}} = 0.94 \frac{\hbar\bar\omega}{k_{\text{B}}}N^{1/3}, $$ dimana $N$ adalah jumlah atom dan $\bar\omega$ adalah rata-rata geometris dari $x$, $,y$, dan $z$ menjebak frekuensi.

Jika Anda dapat mengetahui frekuensi perangkap yang dimiliki perangkap magnetis Anda, hampir pasti Anda akan mendapatkan ketergantungan $\omega \propto B^{(\text{some power})}$. Lebih banyak medan menyebabkan jebakan lebih ketat yang menaikkan suhu kritis.

Masalah di atas adalah: jika Anda hanya mengompres jebakan, maka suhu Anda saat ini juga $T$ dan yang kritis $ T_{\text{c}}$akan naik. Untuk mendapatkan BEC, Anda membutuhkan$T$ turun lebih cepat dari $ T_{\text{c}}$turun. Oleh karena itu perlu adanya proses disipatif.