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Silvana TapiaIgnacio CrespoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasBorja Tosarcondensado con energía mínimabandas parabólicas y vértice en vnúmero de ondas cero en condensadoFrancis Villatorocondensado de Bose-EinsteinBose-Einsteinpares de Cooper770 nanómetroscondensado Bose-Einstein
Número de ondas cero en condensado
Con
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Francis Villatoro explica cómo la creación de dos bandas parabólicas, al cruzarse, genera un mínimo donde se puede colocar el estado del condensado.
…más curioso es que en algunos casos puedo incluso conseguir una doble banda. Es decir, tengo una doble parábola, tengo una parábola y otra parábola, es decir, tengo dos máximos, y fijaros cuando yo tengo dos parábolas con dos máximos, cuando se cruzan, en el Punto que se cruzan, ahí tengo un mínimo. Yo puedo hacer que el condensado tenga la energía que corresponde a ese mínimo; fijaros, una parábola que sube, otra parábola que sube, llegan a su máximo, están separados los dos máximos y ahora bajan de forma parabólica y llega un momento que se cruzan y ahí aparece como una especie de vértice en forma de V. Ahí es donde coloco el estado del condensado. Ahí puedo hacer que eso corresponda a que el número de ondas sea cero. Pero fijaros qué pasa. Eso ya se observó en estudios previos. Yo puedo inyectar, o sea, yo estoy constantemente poniendo el láser, inyectando polaritones en ese mínimo y puedo hacer: aumentando la potencia en milivatios del láser, puedo conseguir que se acumulen más polaritones en…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro continúa explicando el concepto de supersólido, comparándolo con fenómenos observados en superconductores y mencionando la creación de análogos a condensados de Bose-Einstein en sistemas ópticos.
Habla: Francis VillatoroSignificado #15pares cooper en superconductoresanálogos bose einstein sistemas ópticoscondensados en sistemas ópticos…de larga distancia se representan con una función de onda común a todo el condensado. Es como si la individualidad de los átomos se perdiera, se genera una cierta indistinguibilidad entre los átomos que forman el condensado fuera un objeto macroscópico. Eso ocurre, por ejemplo, con los pares de Cooper en los superconductores y con otros materiales. Se han podido construir en sistemas ópticos tanto análogos a condensados de Bose-Einstein como en ciertos sistemas ópticos se ha logrado un condensado. Y uno de esos sistemas son los sistemas en los Que se acoplan estados de luz, cuasipartículas, que se llaman polaritones, que se acoplan a estados de electrón hueco. Los electrones y huecos en un semiconductor son también cuasipartículas, que se ligan por una fuerza de Coulomb. Es como una especie de…
Francis Villatoro explica las características de un condensado Bose-Einstein forzado, describiendo cómo se mantiene mediante la generación constante de pulsos de luz para compensar la disipación.
Habla: Francis VillatoroSignificado #16condensado boseeinstein forzadopulsos de luz de 100 centosegundosláser pulsado a 770 nanómetrosfrancis villatoro y condensados bosestein…Bose-Einstein estático, pero yo tengo aquí la luz. La luz entra en el dispositivo y se dispersa en el dispositivo y sale del dispositivo; es decir, este es un sistema que forma un condensado Bose-Einstein, pero que tiene que ser un sistema forzado porque es. disipativo, es decir, cuando yo inyecto luz, la luz se pierde, con lo que se formaría un condensado Bosestein que rápidamente se, si yo genero un pulso de luz, genero un condensado que rápidamente se dispersa y se diluye. Para mantenerlo en tiempo yo tengo que generar muchos pulsos. Aquí se generan del orden de 30 millones de pulsos, son pulsos de 100 centosegundos de longitud con estos 770 nanómetros en el láser. Entonces yo genero un láser pulsado que mantiene, por tanto es un sistema forzado. Yo mantengo el estado condensado, a muy baja temperatura, pero además inyectando constantemente luz. Bien, Este sistema ya se había logrado y lo que se observó es que a veces, cuando yo miro la curva de dispersión de los polaritones, lo que yo observo es que esta curva de dispersión, los polaritones en un condensado de átomos, normalmente es necesario que los…
Francis Villatoro explica cómo la masa en un sistema experimental depende de la relación entre energía y momento lineal, y cómo esto se relaciona con las ondas y la relación de dispersión.
Habla: Francis VillatoroPalabras #18relación energía momento linealondas y relación dispersióndilatación dispersión parabólicamasa efectiva de polaritones…en un condensado de átomos, normalmente es necesario que los átomos tengan masa; es clave que tengan masa. Si los bosones no tienen masa, no se pueden condensar. Los fotones no se pueden condensar en un condensado Bose-Einstein; tengo que tener masa. La masa en un sistema de este tipo depende de la relación entre la energía y el momento lineal. Estamos hablando de ondas, ondas que se mueven en una cierta dirección y se mueven con un cierto momento lineal. Eso nos da un número de ondas y yo tengo una relación entre la energía, es decir, la frecuencia y el número de ondas. Eso me da la relación de dispersión. Cuando la dilación de dispersión localmente es parabólica, pues en esa posición dentro de la parábola, la masa efectiva de los polaritones es positiva. Pero yo puedo tener sistemas en los que haya una Inversión de la curva de dispersión: que la curva de dispersión, en lugar de ser una parábola hacia abajo, con el mínimo, tenga un máximo, sea una parábola al revés. Entonces, en una parábola al revés, la masa efectiva de los polaritones es negativa. La masa…
Francis Villatoro explica cómo la creación de dos bandas parabólicas, al cruzarse, genera un mínimo donde se puede colocar el estado del condensado.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1 · Palabras #1condensado con energía mínimabandas parabólicas y vértice en vnúmero de ondas cero en condensado…más curioso es que en algunos casos puedo incluso conseguir una doble banda. Es decir, tengo una doble parábola, tengo una parábola y otra parábola, es decir, tengo dos máximos, y fijaros cuando yo tengo dos parábolas con dos máximos, cuando se cruzan, en el Punto que se cruzan, ahí tengo un mínimo. Yo puedo hacer que el condensado tenga la energía que corresponde a ese mínimo; fijaros, una parábola que sube, otra parábola que sube, llegan a su máximo, están separados los dos máximos y ahora bajan de forma parabólica y llega un momento que se cruzan y ahí aparece como una especie de vértice en forma de V. Ahí es donde coloco el estado del condensado. Ahí puedo hacer que eso corresponda a que el número de ondas sea cero. Pero fijaros qué pasa. Eso ya se observó en estudios previos. Yo puedo inyectar, o sea, yo estoy constantemente poniendo el láser, inyectando polaritones en ese mínimo y puedo hacer: aumentando la potencia en milivatios del láser, puedo conseguir que se acumulen más polaritones en…
Francis Villatoro explica que cuando se acumulan polaritones en un punto mínimo de una doble parábola, algunos saltan a bandas adyacentes debido a efectos no lineales.
Habla: Francis VillatoroPalabras #2polaritones saltan a bandas adyacentescondensado estático con momento lineal ceroconservación en el salto de polaritonesefectos no lineales en doble parábola…en forma de V y ahí tengo acumulando muchos y cuando voy acumulando muchos hay una cierta probabilidad de que salte alguno de la banda; es decir, al mismo nivel energético, porque no cambio la energía, habrá una repoblación de estados que se encuentran en la Banda, en la parábola, a un lado o a otro. Pero fijaros: el verticito donde se está acumulando el condensado tiene momento, el número de onda, momento lineal cero; es decir, se está formando un condensado estático, pero cuando yo salto y llevo polilitones a algunos de los lados, a la banda, a un lado, a la izquierda o a la derecha, ahí el momento es distinto de cero. Ese proceso ocurre por parejas; es decir, por la conservación. De la energía de momento lineal, si en el estado en el que estaban originalmente tienen la energía equivalente a un momento lineal, una cierta energía, perdón, y un momento lineal igual a cero, cuando aparece un estado a uno de los lados, con un momento…
Francis Villatoro explica cómo un modelo teórico predice que la interferencia resultante de polaritones con momentos lineales opuestos se manifiesta como un patrón sobre un condensado de Bose-Einstein en el centro del dispositivo.
Habla: Francis VillatoroSignificado #14 · Palabras #3interferencia polaritones momentos linealescondensado bose einstein patrón interferenciamodelo teórico propagación hacia ceroholografía de los polaritoneslínea nodal en condensado bose einsteinmontañitas en condensado bose einsteincondensado bose einstein estructura simétricainterferencia estados momento lineal condensadodensidad polaritones oscilación diagramateoría predice interferencia polaritonescondensado como superfluidoenergía influye patrón interferenciapotencia láser controla patrónpatrón cambia frecuencia evo seinsteindistancia rayas función energíadistancia oscilaciones polaritones constantescondensados umbral segundo estado curiosopatrón interferencia densidad polaritones…porque ahora tienen momento lineal; en el condensado tenían momento lineal igual a cero, pero ahora tienen un momento lineal, uno positivo y otro negativo, los dos iguales, y los dos se propagan, y cuando se propagan pueden interferir y formar un patrón de. Interferencia. Entonces, lo que propone el modelo teórico es que ese patrón de interferencia, si los dos uno se propaga hacia el cero y el otro hacia el cero, acaba resultando en un patrón de interferencia sobre el condensado de Bose-Einstein que tengo en el centro del dispositivo. En el condensado me va a aparecer la forma típica. Del perfil de intensidad, esto se ve por luminescencia; se pueden hacer imágenes. Se llama holografía de los polaritones. Yo puedo ver una imagen de cómo está la luz ahí en el condensado y lo que se ve básicamente es que hay una línea nodal y como dos montañitas: una montañita hacia arriba y otra montañita, si queréis entre comillas un culo; el culo este que tiene dos partes. Pues esa es la idea. Hay una parte oscura central, que no llega a cero, pero bueno, tienes una cosa que sube, una parte central más oscura y una parte que sube simétrica al otro lado. Tengo esa estructura; esa es la estructura de cómo se ve el condensado. Bien. Cuando aparecen estos estados con momento lineal distinto de cero que interfieren entre sí en el condensado, tiene que aparecer una oscilación de la densidad de polaritones. Tengo que ver como un diagrama de interferencia superpuesto a este culo, ¿vale? Imaginaros el... Y eso lo que predice la teoría es que si Se comporta ese condensado como un superfluido; el patrón de interferencia dependerá de la energía. Si yo estoy en un cierto nivel de energía, o estoy en un nivel de energía más alto o más bajo, se lo puede controlar también con la potencia del láser. Puedo, digámoslo así, el patrón cambia de frecuencia, entonces aparece en el condensado Evo Seinstein con su línea nodal un patrón de rayas cuya distancia yo puedo ir modificando en función de cómo modifique la energía; pero lo que predice la teoría es que si yo sigo incrementando la potencia. hay un Un nuevo umbral, el primer umbral es el que da lugar al condensado, hay un segundo umbral que da lugar a un estado curiosísimo en el que el patrón de interferencia, la distancia entre esas oscilaciones que aparecen en la densidad de los polaritones en el condensado, se mantiene constante y es independiente de la energía. Un sistema en el que tengo unas rayitas, unos sitios donde hay más densidad de prolitones o menos densidad y cuya diferencia, la distancia entre donde tengo un máximo de densidad y un mínimo, se mantiene constante e independiente de la energía. A eso es a lo que se le llama un supersólido. ¿Por qué? Porque…
Francis Villatoro describe un patrón observado en experimentos con condensados, caracterizado por una zona central oscura rodeada de dos manchas con oscilaciones en su amplitud.
Habla: Francis VillatoroSignificado #20oscilaciones en amplitud de condensadosestructura cristalina de supersolidezláser inyección potencia oscilaciones…y que la señal clave del supersólido es este patrón de franjas con una anchura independiente de la energía. Entonces ya han hecho el experimento y han observado que sí, que eso es así ¿vale? Han diseñado el dispositivo y han comprobado que aparece ese. Patrón, pero aquí la gran pregunta es: el patrón, ya os digo, imaginaros dos, una zona central oscura y dos manchas, dos manchas así como con montañitas, con oscilaciones en su amplitud. La clave es que esas oscilaciones a partir de cierta potencia de inyección del láser están fijadas y por tanto tienen una estructura, entre comillas, repito, cristalina y de ahí la supersolidez. ¿Esto es un análogo a un supersólido o es un supersólido? Según los autores esto es un supersólido, no es un análogo a un supersólido porque el mecanismo que da lugar a esto es un mecanismo físico que es esa generación; se llama conversión paramétrica de paso…
Francis Villatoro explica cómo un material puede moverse saltando de átomo en átomo sin tener una simetría continua, comparándolo con la solidez observada en imágenes de condensados.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12movimiento átomo a átomocondensados y patrones de interferenciasolidez en condensadosrotura de la simetría continua…tiene una red cristalina y cuando yo me muevo, pues aquí paso por átomo, aquí paso por vacío, aquí paso por átomo, entonces veis pegando como saltito, no tengo una simetría; la simetría es a salto, una simetría discreta, de traslación discreta, si me muevo la Cantidad adecuada, la distancia de la red, la unidad de la red; yo puedo ir saltando de... de átomo en átomo, pero no tengo una simetría continua. Entonces, cuando te aparece en las imágenes que vemos de este condensado, aparece ese patrón de interferencia estático, ahí quieto; pues yo digo: esto es como si fuera la solidez. Entonces aquí el punto clave es la rotura de la Simetría y cuando el punto clave es la rotura de la simetría, lo que necesitamos es una demostración de que de verdad ha habido una rotura de simetría y ahora mismo lo que tenemos es una rotura de simetría aparente. Es verdad que antes del umbral de…