The Josephson relation for the superfluid density in the BCS-BEC crossover
针对BCS-BEC交叉中的费米超流体,推导了超流体密度的约瑟夫森关系。这个恒等式扩展了玻色超流体的约瑟夫森关系。根据对涨落传播子的红外极限,给出了超流密度$ρ_s$与破缺对称库珀对序参量$Δ_0$之间的简单精确关系.相同的表达式适用于整个BCS-BEC交叉,描述了弱耦合BCS超流的超流密度以及二聚体分子玻色凝聚物的超流密度。
2008-04-23 cond-mat.other
Ultracold Fermi gases in the BEC-BCS crossover: a review from the Innsbruck perspective
最近的BEC-BCS交叉实验在超冷费米气体的审查,特别强调在因斯布鲁克大学进行的工作与锂-6。
2007-03-03 cond-mat.other
Momentum distribution and condensate fraction of a Fermi gas in the BCS-BEC crossover
本文用扩散蒙特卡罗方法计算了T=0时相互作用费米气体在BCS-BEC交叉区的单体和两体密度矩阵。从单体密度矩阵的傅立叶变换中得到的原子的动量分布的结果,报告作为相互作用强度的函数。通过二体密度矩阵的渐近行为研究了系统的非对角长程序。在么正极限下和BCS-BEC交叉点两侧计算了费米子对的凝聚分数。
2005-07-20 cond-mat.other
Pairing fluctuations and the superfluid density through the BCS-BEC crossover
我们推导了一个表达式的超流密度的均匀的两个组件的费米气体通过BCS-BEC交叉的热力学势在存在一个强加的超流。按照Nozières和Schmitt-Rink的方法处理高斯近似中的配对涨落,我们使用$ρ_s$的这个定义来获得在有限温度下和在完整的BCS-BEC交叉上有效的明确结果。BCS能隙$Δ$、化学势$μ$和$ρ_s$都以自洽的方式包括相同水平的波动效应,这一点至关重要。我们发现,正常的流体密度$ρ_n \equiv n - ρ_s$自然分离成费米BCS准粒子($ρ^F_{n}$)和玻色集体模($ρ^B_{n}$)的贡献之和。$ρ^F_{n}$的表达式只是BCS费米超流体的朗道公式,但现在是在BCS-BEC交叉上计算的。玻色贡献的表达式$ρ^B_{n}$更复杂,并且仅在极端BEC极限下简化为玻色超流体的朗道公式,其中所有费米子都形成了稳定的玻色对,并且相关分子玻色凝聚体的Bogoliubov激发是无阻尼的。在一个配套文件中,我们提出了数值计算的$ρ_s$使用一个表达式相当于本文推导出的,在BCS-BEC交叉,包括么正性,并在有限的温度。
2006-09-08 cond-mat.other
Critical velocity for superfluid flow across the BEC-BCS crossover
在超冷超流费米气体中,在BEC-BCS交叉点上观察到了临界速度。一个明显的峰值的临界速度在幺正性表明,超流性是最强大的共振原子相互作用。当一维光晶格运动速度变化时,由耗散的突然开始确定临界速度。研究了临界速度对晶格深度和非均匀密度分布的依赖关系。
2007-07-16 cond-mat.other
The vortex state in the BEC to BCS crossover: a path-integral description
本文导出了分子凝聚(BEC)区和库珀配对(BCS)区交叉区中费米子超流体涡旋态的路径积分描述。这种路径积分形式主义,补充了一个合适的选择的鞍点值的配对字段中存在的涡流,提供了一个统一的描述,包括BEC和BCS限制。研究了费米子原子间可调相互作用强度对涡核尺寸的影响。我们发现,在BEC制度,核心的大小是由分子的愈合长度,而在BCS制度,核心的大小是成正比的费米波长。在稀释的费米气体中观察到这种量子化的涡旋,将为这些气体中超流性的实现提供明确的证据。
2004-10-11 cond-mat.other
Released momentum distribution of a Fermi gas in the BCS-BEC crossover
我们发展了一个含时平均场论来研究超冷费米气体在BCS-BEC交叉中散射长度被快速磁场斜坡设置为零后释放的动量分布和释放的能量。对于一个均匀的气体,我们分析了系统的非平衡动力学的相互作用强度和斜坡速度的函数。对于被困气体的理论预测与实验结果进行了比较。
2005-12-19 cond-mat.other
Dynamic structure factor of Fermi superfluid in the BEC-BCS crossover
在BEC-BCS交叉中我们考虑雪茄形费米超流体。利用多方形式的状态方程,我们得到了低能多支玻色激发和相应的密度涨落在三个不同的区域,即弱耦合BCS,幺正性和分子BEC制度沿交叉。布拉格光谱可以用来探测多分支性质的低能量玻色子激发通过测量动态结构因子。因此,我们在这三个不同的区域计算动态结构因子。在布拉格光谱学中,一个实际的可观察到的是由于布拉格势而赋予超流体的动量。我们还提出了由于布拉格脉冲的动量传递给超流体的结果。
2007-07-26 cond-mat.other
Momentum distribution of a Fermi gas of atoms in the BCS-BEC crossover
我们观察到费米气体的原子动量分布在BCS-BEC交叉区域的剧烈变化。我们研究的形状的动量分布和动能的相互作用强度的函数。的动量分布相比,平均场交叉理论,和动能相比,两个弱相互作用的限制理论。还提出了分布的温度依赖性。
2005-08-15 cond-mat.other
Critical currents in the BEC/BCS crossover regime
实验上可以很好地控制超冷费米子气体的俘获几何和原子间相互作用强度。当相互作用被调整到强吸引力时,中性原子的库珀配对发生,并产生BCS超流体。或者,在原子间散射中存在费什巴赫共振允许填充分子(结合)状态。这些分子比库珀对结合得更紧密,可以形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在这方面的贡献,我们描述了BCS和BEC制度,和交叉,从功能积分的角度来看。在本说明书中,超流体的性质(如涡旋和约瑟夫森隧穿)可以推导出来,并遵循系统从BCS BEC调谐。特别是,我们目前的结果通过光学晶格的超流体的临界电流,并将这些结果与最近的实验与原子玻色子在光晶格。
2005-07-30 cond-mat.other
Molecular Probe of Pairing in the BEC-BCS Crossover
我们用光学分子光谱学方法研究了费什巴赫共振附近成对$^6$ Li原子的多体态。光学探针将原子对投射到受激分子的振动能级上。激发速率使得能够精确测量闭合通道对配对状态的贡献。这一贡献被认为是相当小的,支持的概念,广泛的费什巴赫共振的描述的普遍性。激发的动力学为跨越BEC-BCS交叉的配对和进入弱相互作用BCS制度提供了明确的证据。
2005-05-30 cond-mat.other
Collective mode of homogeneous superfluid Fermi gases in the BEC-BCS crossover
我们进行了详细的研究,在整个BEC-BCS交叉在零温度下的费米子气体的集体模式,涵盖了整个范围内的能量超出了线性政权。这是在动态BCS模型的基础上完成的。我们首先以简单的形式恢复线性区域的结果。然后特别注意的色散关系的非线性部分,其相互作用与连续的单费米子激发。特别是,我们详细考虑合并的集体模式到连续的单费米子激发。这不仅发生在交叉的BCS侧,而且在BEC侧稍微超过么正性。另一个显着的特点是非常线性行为的色散关系附近的幺正性几乎合并的连续。最后,虽然在BEC侧的模式是非常类似的Bogoliubov模式,出现在高波矢的差异。在此基础上,我们确定了BEC-BCS交叉中的朗道临界速度,发现该临界速度在接近么正性时最大。我们的研究揭示了有趣的定性特征,这将值得实验探索以及更复杂的手段进行进一步的理论研究。
2006-07-19 cond-mat.other
Collective excitations of a degenerate gas at the BEC-BCS crossover
研究了$^6$ Li原子的费米气体在BEC-BCS交叉区的集体激发模。虽然在雪茄形阱中接近费什巴赫共振的轴向压缩模式的测量证实了理论预期,但径向压缩模式显示出令人惊讶的特征。在强相互作用的分子BEC制度,我们观察到一个负的频率偏移与耦合强度的增加。在强相互作用的费米气体中,集体激发频率会发生突变,这可能是从超流到无碰撞相转变的标志。
2004-05-09 cond-mat.other
Experimental realization of BCS-BEC crossover physics with a Fermi gas of atoms
本论文主要是利用超冷费米子气体来探讨玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)与BCS超导性之间的转换。这些超冷气体中的散射共振(称为费什巴赫共振)提供了独特的能力来调节费米子-费米子相互作用。这里提出的工作开创了使用费米子费什巴赫共振作为一个高度可控和可调的系统,研究的BCS-BEC交叉问题的尖端的理想。这里的费米子原子对具有双原子分子的某些性质和库珀对的某些性质。我目前的研究一个正常的费米气体在费什巴赫共振和所需的工作,以冷却气体的温度在交叉超流预测。这些研究最终导致我们观察到的相变的尖端的BCS-BEC交叉通过凝聚的费米子原子对。我还讨论了随后的工作,证实了这些冷凝物中的对交叉性质。
2006-01-03 cond-mat.other
Mean-Field vs Monte-Carlo equation of state for the expansion of a Fermi superfluid in the BCS-BEC crossover
研究了零温下BCS-BEC交叉中费米超流体的物态方程。本文讨论了基于蒙特卡罗(MC)数据和渐近展开的状态方程和基于扩展BCS(EBCS)平均场论的状态方程。然后,我们引入了一个含时密度泛函,基于体状态方程和Landau的超流流体力学与冯Weizsäcker型修正,研究费米超流的自由膨胀。计算了膨胀费米云的长宽比和释放能量,表明MC和EBCS状态方程与$^6$ Li原子的实验数据是一致的。我们发现,释放的能量满足近似的解析公式,这是相当准确的BEC制度。对于各向异性液滴,我们的数值模拟表明,在BCS制度,后来抑制BEC流体的各向异性最初更快的逆转。
2006-09-04 cond-mat.other
Asymmetric Fermi superfluid in a harmonic trap
利用平均场论和局域密度近似,研究了简谐势阱中具有不等布居数的稀薄双组分费米子气体。结果表明,在弱耦合BCS侧和费什巴赫共振附近,系统被相分离成同心壳层,核内的超流被正常费米子气体所包围.在强耦合BEC侧,复合玻色子和剩余费米子可以混合。我们计算云半径和比较轴向密度分布系统的BCS,近共振和BEC制度。
2006-04-23 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Relativistic BCS-BEC crossover of a two-species Fermi gas with number density asymmetry at zero temperature
我们系统地研究了零温下具有可调吸引相互作用和数密度不对称性的相对论性两种费米子。一般情况下,观察到Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)-相对论BEC(RBEC)交叉。分析了广义BCS的基态及其稳定性。均匀的超流相可以变得不稳定,我们考虑中性系统在实空间中的相分离。在非相对论极限下,我们的结果与已知结果一致。除了类似于非相对论情况下的BCS-BEC交叉外,在强吸引态下还观察到反费米子的无隙激发和RBEC态。我们解决了不同的阶段如何响应数量密度不对称性,并提出预测的BCS-BEC-RBEC交叉相图。
2009-04-17 cond-mat.other hep-ph
Popov approximation for composite bosons in the BCS-BEC crossover
BCS-BEC交叉的理论处理需要提供尽可能准确的描述的两个制度中的稀释条件适用,无论是在组分费米子(BCS限制)或复合玻色子形成的束缚费米子对(BEC限制)。这必须通过一个单一的费米子理论来实现,它跨越了这两个极限表象。在本文中,我们建立了连续的改进的费米子理论,这导致到复合玻色子描述的水平上的Bogoliubov或波波夫近似的点状玻色子。这一工作与最近在囚禁费米原子的BCS-BEC交叉方面的实验进展有关,这些进展表明需要对交叉的BEC侧进行精确的理论描述。
2004-07-28 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Comparison between a diagrammatic theory for the BCS-BEC crossover and Quantum Monte Carlo results
我们的图形理论的BCS-BEC交叉在超流相的化学势和激发间隙的预测最近得到的新的量子Monte Carlo结果在零温度下,现在在文献中进行了比较。两种方法得到的结果有很好的一致性
2004-10-22 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Precision Measurements of Collective Oscillations in the BEC-BCS Crossover
我们报告的径向压缩模式的频率在强相互作用,光学囚禁费米气体的Li-6原子的精确测量。我们的研究结果允许测试的状态方程在BEC-BCS交叉的理论预测。我们确认最近的量子蒙特卡罗结果,并排除简单的平均场BCS理论。我们的研究结果表明,长期寻求的超越平均场的影响,在强相互作用的BEC制度。
2006-12-17 cond-mat.other cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover in a gas of Fermi atoms with a p-wave Feshbach resonance
我们研究了具有各向异性p波费什巴赫共振的费米原子气体中的非常规超流性。在考虑p波费什巴赫共振和三种有限轨道角动量准分子$L_z=\pm1,0$的情况下,计算了超流相的相变温度.当通过p波费什巴赫共振时,我们发现通常的BCS-BEC交叉现象。当L=1时,p波BCS态连续地转变为束缚分子的BEC态。我们的计算包括与库珀对和分子,这不是玻色凝聚的涨落的影响。
2004-10-20 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Experimental Study of the BEC-BCS Crossover Region in Lithium 6
本文报道了弱束缚$^6$ Li $_2$分子在费什巴赫共振附近的交叉光阱中的玻色-爱因斯坦凝聚。我们在770 G下测量了分子-分子散射长度为$170^{+100}_{-60}$ nm,与理论符合得很好.我们研究了BEC-BCS交叉区的云膨胀.
2004-04-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
The Josephson effect throughout the BCS-BEC crossover
通过数值求解零温下的Bogoliubov-de Gennes方程,研究了中性费米子在BCS-BEC交叉点上的定态约瑟夫森效应。约瑟夫森电流被发现是相当大的增强约么正性的所有障碍。对于消失的障碍,约瑟夫森临界电流接近朗道极限值,这取决于耦合,是由成对破坏或声音模式激发。在从BCS极限到么正性的耦合范围内,提出了一种从朗道极限电流中提取配对能隙的方法。
2007-06-19 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Broad versus narrow Fano-Feshbach resonances in the BCS-BEC crossover with trapped Fermi atom
参考宽和窄的Fano-费什巴赫共振的6Li在约822 G和543 G,我们表明,对于宽共振的分子耦合通道计算可以映射到一个有效的单通道问题与接触相互作用具有良好的精度。这发生在磁场的足够宽的范围内,使得可以用典型的阱实现完全的BCS-BEC交叉。对于窄谐振,映射到单通道问题和BCS-BEC交叉的实现被限制到太窄的磁场范围,以在实践中获得它们。这样,具有宽共振的费米原子的BCS-BEC交叉被置于与不同物理系统的相应交叉相同的基础上。
2005-01-20 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Derivation of hydrodynamics for the gapless mode in the BEC-BCS crossover from the exact one-loop effective action
我们发现,在T=0时存在费什巴赫共振的BEC/BCS交叉的许多流体力学性质可以很容易地从(精确)完全重整化的单回路有效作用的导数展开。特别是,我们计算了整个BCS和BEC制度的声速,并推导出广义超流连续性方程的复合双流体系统。
2006-12-11 cond-mat.other hep-ph
Exciton BCS or BEC state in a semiconductor bilayer system?
本文计算了具有库仑相互作用和横向磁场的半导体双层系统的激子-激子关联函数的非对角长程序项。我们发现BEC态的形成对动量空间中相互作用的宽度非常敏感。这种依赖性是解析推导出来的,代表了激子凝聚态形成(或不形成)的关键物理成分。
2008-06-09 cond-mat.other quant-ph
Condensate Fraction of a Fermi Gas in the BCS-BEC Crossover
研究了均匀二组分费米气体中费米对的玻色-爱因斯坦凝聚,得到了凝聚密度与化学势和能隙的函数关系式。分析了从弱相互作用库珀对的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)态到分子二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)态的跃迁过程中凝聚分数的变化.通过使用局域密度近似,我们研究了限制费米蒸汽的碱金属原子,有实验证据表明,冷凝的BCS侧的费什巴赫共振。我们的理论结果与实验数据一致,并给出了零温时凝聚体在费什巴赫共振两侧的行为。
2005-06-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Evolution from BCS to BEC superfluidity in p-wave Fermi gases
本文研究了三维p波费米气体超流性质随散射体积的变化规律。分析了序参量、准粒子激发谱、化学势、平均库珀对尺寸和基态动量分布($T = 0$)。我们还讨论了临界温度$T_{\rm c}$,化学势和正常态($T = T_{\rm c}$)中未束缚、散射和束缚费米子的数目。最后,我们推导了含时的$T \approx T_{\rm c}$的Ginzburg-Landau方程,并提取了Ginzburg-Landau相干长度。
2005-11-25 cond-mat.other cond-mat.supr-con
BCS-BEC Crossover in the Strongly Correlated Regime of ultra-cold Fermi gases
本文研究了两组分旋转费米气体强关联区的BCS-BEC交叉。我们预测,旋转引起的强相关性将有修改交叉区域相对于非旋转的情况下的效果。我们通过两粒子关联函数证明了S波配对的费米分数量子Hall态和玻色子Laughlin态之间的交叉是平滑的。
2006-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Note on "Collective Excitations of a Degenerate Gas at the BEC-BCS Crossover", Phys. Rev. Lett. 92, 203201 (2004)
本文对文献[1]中关于简并量子气体在BEC-BCS交叉中的径向压缩模的结果作了重新解释。当适当地考虑文献[1]中光阱势的椭圆率时,我们的结果与其他实验和理论工作是一致的。
2006-11-16 cond-mat.other cond-mat.supr-con quant-ph
BCS-BEC crossover with a finite-range interaction
我们研究的交叉从BEC到BCS配对稀释系统,但与现实的有限范围的相互作用。我们展示了激发光谱的变化,提供了一个干净的两个限制之间的定性区分。我们还研究了稀系统如何收敛到Leggett导出的零程赝势的结果。
2004-10-05 cond-mat.other cond-mat.supr-con hep-ph
Comparison of Different Pairing Fluctuation Approaches to BCS-BEC Crossover
BCS -玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的课题特别令人兴奋,因为它在超冷费米气体中的实现及其与高温超导体的可能相关性。在本文中,我们回顾了这一主题的理论工作,这是一个自然的延伸,由莱格特和Nozieres和施密特-林克(NSR)的开创性论文。前者只涉及基态,现在被称为“BCS-Leggett”波函数,后者的关键贡献涉及超流转变温度$T_c$的计算。这两篇论文产生了两个主要的,重要的是,不同的,在BCS-BEC交叉文学理论流派。其中第一个扩展BCS Leggett基态有限温度和第二个扩展NSR计划远离$T_c$在超流和正常阶段。现在人们普遍认为,NSR的这些扩展产生了与莱格特首次引入的不同的基态。我们的分析表明,如何基于NSR的方法更完整地查看玻色子的贡献,但它把费米子作为“准自由”。相比之下,基于BCS-莱格特的方法更完整地处理了费米子的贡献,但它将玻色子视为“准自由”。基于NSR的方案从BEC极限开始接近BCS和BEC之间的交叉,基于BCS-Leggett的方案从BCS极限开始接近该交叉。最终,人们希望将这两种方案结合起来。在本文中,我们回顾了这两种方法的优点和缺点。为了达到一个全面的理解,重要的是在未来投入精力,更详细地调查T=0方面的NSR为基础的理论和$T \neq 0$方面的BCS-Leggett理论。
2008-10-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical instability of a driven-dissipative electron-hole condensate in the BCS-BEC-crossover region
本文对BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(Bose-Einstein-condensation)交叉区中的驱动耗散电子空穴凝聚进行了稳定性分析。将BCS-Leggett理论与广义无规相位近似(GRPA)相结合,利用Keldysh形式,将其推广到非平衡态,证明了载流子的抽运和衰变对激子的损伤效应.这种现象引起BEC区域中激子之间的吸引相互作用,以及BCS区域中反向平行于$\nabla θ({\bf r})$(其中$θ({\bf r})$是凝聚物的相)的超导流,两者都导致激子-BEC的动力学不稳定性。我们的结果表明,在相图中的激子-BEC相的实质区域(在相互作用强度和衰减率方面)是不稳定的。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
BEC-BCS Crossover in the Epsilon Expansion
本文将Nishida和Son对具有无限散射长度的冷费米气体的BEC展开(围绕四维展开)推广到有限散射长度,研究BEC-BCS交叉.为了在BCS区应用该理论,我们发展了高阶近似和d维费米子耦合的适当扩展。化学势和费米能之间的比率mu/eF被计算为η =1/(a kF)的函数,其中a是散射长度,kF是非相互作用系统中的费米动量。在么正性极限eta->0附近,我们发现mu/eF=0.475-0.707 eta-0.5 eta ^2。在BEC极限eta->无穷大附近,mu/eF=0.062/eta - eta^2,而在BCS极限eta->-无穷大附近,mu/eF=1+0.707/eta。总体上与量子蒙特卡罗结果吻合良好。
2006-10-01 cond-mat.other hep-lat hep-ph