К теории бозе-эйнштейновской конденсации квазичастиц: о возможности конденсации ферромагнонов при высоких температурах

Бозе-эйнштейновская конденсация

Анотація

Рассмотрена бозе-конденсация магнонов в тонких ферромагнитных пленках как физических системах конечного размера. Показано, что в соответствии с современными экспериментальными возможностями, позволяющими достигать в таких пленках плотностей длинноволновых спиновых возбуждений ~ 10¹⁸-10¹⁹ см^-3, формирование когерентного конденсата этих квазичастиц наступает уже при температурах Т ~ 10² К (включая комнатные). Установлено, что бозе-конденсация сопровождается явлением скейлинга, согласно которому основной термодинами ческой переменной оказывается не число частиц N, а отношение N/T. Последнее свидетельствует, что наблюдать бозе-конденсацию магнонов можно при относительно низких их плотностях (и, соответственно, накачках). Проанализированы роли формы спектра спин-волновых возбуждений и толщины пленки для наблюдения фазового перехода в состояние с бозе- конденсатом, а также парциальные вклады разных групп квазичастиц в полное спектральное распределение магнонов по энергиям.