Branche d'excitation collective du continuum dans les supraconducteurs BCS et les gaz de fermions superfluides - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2018

Collective branch in the continuum of BCS superconductors and superfluid Fermi gases

Branche d'excitation collective du continuum dans les supraconducteurs BCS et les gaz de fermions superfluides

Résumé

We demonstrate the existence of a collective excitation branch in the pair-breaking continuum of superfluid Fermi gases and BCS superconductors, as suggested by Littlewood and Varma in 1982. We analytically continue the RPA equation on the collective mode energy through its branch cut associated with the continuum, and obtain the full complex dispersion relation, including in the strong coupling regime. For ∆/µ > 1.210 (very close to unitarity in a superfluid Fermi gas), where ∆ is the order parameter and µ the chemical potential, the real part of the branch is wholly within the band gap [0, 2∆]. In the long wavelength limit, the branch varies quadratically with the wave number, with a complex effective mass that we compute analytically. This contradicts the result of Littlewood and Varma that prevailed so far.
Nous montrons l'existence d'une branche d'excitation collective dans le continuum de brisure de paires des gaz de fermions superfluides et des supraconducteurs BCS, comme pressenti par Little-wood et Varma en 1982. Nous prolongeons analytiquement l'équation de la RPA donnant l'énergie des modes collectifs à travers sa ligne de coupure associée au continuum, et obtenons l'intégralité de la relation de dispersion complexe, y compris dans le régime de couplage fort. Pour ∆/µ > 1,210 (très proche de la limite unitaire dans un gaz de fermions superfluide), où ∆ est le paramètre d'ordre et µ le potentiel chimique, la partie réelle de la branche est intégralement située dans la bande inter-dite [0, 2∆]. Dans la limite des grandes longueurs d'ondes, la branche varie quadratiquement avec le nombre d'onde, avec une masse effective complexe que nous calculons analytiquement. Ceci contredit le résultat de Littlewood et Varma qui prévalait jusqu'ici.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-01782342 , version 1 (04-05-2018)
hal-01782342 , version 2 (16-05-2019)

Identifiants

Citer

Hadrien Kurkjian, S N Klimin, J Tempere, Y. Castin. Branche d'excitation collective du continuum dans les supraconducteurs BCS et les gaz de fermions superfluides. 2018. ⟨hal-01782342v1⟩
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