Publication

Probing the Dynamics of Spontaneous Quantum Vortices in Polariton Superfluids

Benoît Marie Joseph Deveaud, Vincenzo Savona
2011
Journal Articles

Résumé

The experimental investigation of spontaneously created vortices is of utmost importance for the understanding of quantum phase transitions towards a superfluid phase, especially for two-dimensional systems that are expected to be governed by the Berezinski-Kosterlitz-Thouless physics. By means of time-resolved near-field interferometry we track the path of such vortices, created at random locations in an exciton-polariton condensate under pulsed nonresonant excitation, to their final pinning positions imposed by the stationary disorder. We formulate a theoretical model that successfully reproduces the experimental observations.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/d45202e9-3c1b-469c-a96a-5a1e4d3b390c

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Benoît Marie Joseph Deveaud, Vincenzo Savona
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Concepts associés (32)

Quantum vortex

In physics, a quantum vortex represents a quantized flux circulation of some physical quantity. In most cases, quantum vortices are a type of topological defect exhibited in superfluids and superconductors. The existence of quantum vortices was first predicted by Lars Onsager in 1949 in connection with superfluid helium. Onsager reasoned that quantisation of vorticity is a direct consequence of the existence of a superfluid order parameter as a spatially continuous wavefunction.

Superfluid helium-4

Superfluid helium-4 is the superfluid form of helium-4, an isotope of the element helium. A superfluid is a state of matter in which matter behaves like a fluid with zero viscosity. The substance, which looks like a normal liquid, flows without friction past any surface, which allows it to continue to circulate over obstructions and through pores in containers which hold it, subject only to its own inertia. The formation of the superfluid is known to be related to the formation of a Bose–Einstein condensate.

Transition de phase

vignette|droite|Noms exclusifs des transitions de phase en thermodynamique. En physique, une transition de phase est la transformation physique d'un système d'une phase vers une autre, induite par la variation d'un paramètre de contrôle externe (température, champ magnétique...). Une telle transition se produit lorsque ce paramètre externe atteint une valeur seuil (ou valeur « critique »). La transformation traduit généralement un changement des propriétés de symétrie du système.

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