Dynamical properties of dipolar Fermi gases
研究了粒子间存在偶极-偶极相互作用的单组分费米气体的动力学性质。在相空间表象中，利用一个基于M-Fermi密度分布的变分函数，在实空间和动量空间中，总能量由形变参数的函数来描述。导出了均匀偶极费米气体的各种热力学量，并讨论了该系统的不稳定性。对于囚禁的偶极费米气体，用能量加权求和规则方法导出了集体振荡频率。的频率为四极和四极模式的计算，并软化对崩溃的偶极强度接近临界值。最后，我们研究了偶极相互作用对费米气体膨胀动力学的影响，并展示了偶极效应在膨胀云中的表现。
2008-12-04 cond-mat.other
Static and dynamical properties of a two-dimensional Wigner crystal of rotating dipolar Fermi gases
利用只占据部分最低朗道能级的二维旋转偶极费米子的基态的一个近似波函数，研究了旋转偶极费米子气体Wigner晶体的相关能和弹性性质.从一个简单的Hartree-Fock方法，我们表明，一个粒子晶体的相关能低于和高于空穴晶体的相关能的填充因子v<1/2和v>1/2，分别。此外，我们发现这些偶极晶体的剪切模量有一个非单调的行为作为填充因子的函数。我们还研究了维格纳晶体的稳定性。样品宽度为零的维格纳晶体在0< v <1/2时是局部稳定的，而相应的空穴晶体在1/2< v <1时是局部稳定的。由于WC在v=1/2附近不稳定，我们还得出结论，在v=1/2处可以存在新的液态，而不是量子霍尔态。
2009-02-13 cond-mat.other
BCS pairing in a trapped dipolar Fermi gase
本文详细研究了囚禁极化偶极费米气体中的BCS对跃迁。在一个浅的近球形陷阱的情况下，我们发现作为陷阱的纵横比的函数的转变温度的降低，并预测存在的最佳陷阱的几何形状。后者对应于对于给定数量的粒子的BCS转变的最高临界温度。我们还导出了超冷囚禁偶极费米气体的相图，在这种情况下，陷阱频率可以是均匀情况下BCS跃迁的临界温度量级，并找到了偶极-偶极相互作用能的临界值，低于该临界值BCS跃迁就不存在。临界偶极强度作为一个函数的陷阱的纵横比。或者，对于一个给定的偶极子强度有一个临界值的陷阱各向异性的BCS状态出现。在临界条件下计算得到的序参量呈现出非单调的变化，这是由于束缚势和粒子间偶极-偶极相互作用的各向异性特性共同作用的结果。
2004-09-07 cond-mat.other
Biaxial nematic phases in ultracold dipolar Fermi gases
超冷偶极费米气体代表了相对未开发的，强烈相关的系统所产生的长程和各向异性的相互作用。我们证明了在这些系统中自发对称性破缺双轴相的可能性，这可以在例如，超冷极性分子或强磁性原子的气体。这种双轴取向的相位表现为垂直于极化轴的费米面的自发畸变。我们用朗道费米液体理论描述了这些偶极相互作用诱导的相。
2009-03-25 cond-mat.other quant-ph
Dipolar interaction in ultra-cold atomic gases
超冷原子系统为研究长程相互作用的作用提供了一个新的环境。在本文中，我们将回顾这些物理系统的基本特征，特别关注铬原子的情况。在实验方面，我们报告的铬玻色-爱因斯坦凝聚体的膨胀动力学中的偶极效应的观察。通过使用费什巴赫共振，表征接触相互作用的散射长度可以大大减小，从而增加偶极-偶极相互作用的相对效应。这些实验使铬原子成为目前实现强偶极区的最强候选者。在理论方面，我们研究了超冷偶极系统中存在的周期性电位的行为。我们将讨论如何实现这种情况的实验和我们的量子相位和亚稳态方面的系统，详细讨论的差异与零范围的相互作用的情况下。
2007-11-21 cond-mat.other
Kelvon-roton instability of vortex lines in dipolar Bose-Einstein condensates
研究了偶极凝聚体中涡旋线的物理性质。由于偶极相互作用的非定域性，涡旋的三维特征在偶极气体中比在典型的短程相互作用气体中起着更重要的作用。特别是，偶极相互作用显着影响涡线的横模的稳定性。值得注意的是，在沿涡线存在周期性势的情况下，横模谱中可能会出现旋转子最小值。我们讨论了适当的条件下，在这个旋转最小可能最终导致不稳定的直涡线，打开新的场景中的偶极气体的旋涡。
2007-07-03 cond-mat.other
Critical velocity of flowing supersolids of dipolar Bose gases in optical lattices
研究了二维光晶格中偶极玻色气体超固相的超流性。我们对相应的偶极玻色-哈伯德模型在硬核玻色子极限下的线性稳定性进行了分析，表明在流速达到某个临界值之前，超固体可以有稳定的超流。超固体的临界速度被发现是显着小于传统的超流相。我们提出临界速度可以作为实验上鉴别超固相超流性的一个标志。
2010-08-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Collective excitations of trapped one-dimensional dipolar quantum gases
我们计算了一维偶极量子气体的激发模式，并预测了呼吸n=2模式的频率如何表征从Tonks-Girardeau值$ω_2=2ω_0$到准有序的超强相互作用值$ω_2=\sqrt{5}ω_0$的相互作用强度。我们的预测是在流体动力学Luttinger液体理论后，应用局部密度近似的状态方程的均匀偶极气体，这反过来又确定从爬行量子蒙特卡罗模拟。他们被证明是在相当准确的协议与结果的总和规则的方法。这些效应可以在目前的实验中观察到，揭示了一维偶极玻色气体的Luttinger液体性质。
2007-08-21 cond-mat.other cond-mat.str-el
Coherent collapse of a dipolar Bose-Einstein condensate for different trap geometries
实验研究了铬原子偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在从扁长到扁扁长的不同简谐阱中的坍缩动力学。在不稳定的制度的冷凝物的演变进行比较，包括三体损失的Gross-Pitaevskii方程的三维模拟。为了研究坍缩凝聚体的相位相干性，我们在多个凝聚体中同时诱导坍缩，并使它们相互干涉。
2009-02-19 cond-mat.other physics.atom-ph
Hybrid multi-site excitations in dipolar condensates in optical lattices
强一维晶格通常导致不连通的二维气体。偶极-偶极相互作用的长程特性导致了一种新的情况，在这种情况下，不同位置的非重叠气体可能会发生显着的相互作用。我们发现，在一维光晶格中，非重叠凝聚体的激发获得了一个带状特征，被不同的位置集体共享。特别是，模式的杂交显着增强了激发的旋转，并可能导致旋转不稳定性。我们讨论了在正在进行的实验中，这种效果的可观察性。
2008-12-18 cond-mat.other
Evidence of Luttinger liquid behavior in one-dimensional dipolar quantum gases
用量子蠕动蒙特卡罗（RQMC）方法和玻色化方法研究了零温下具有偶极排斥的一维玻色气体的基态和结构。一个非平凡的Luttinger液体行为出现在广泛的中间密度，在低密度下演化成Tonks-Girardeau气体，在高密度下演化成经典的准有序态。从数值数据中提取的密度依赖性的Luttinger指数，提供可观察到的量，如结构因子和动量分布的分析预测。我们讨论了超冷原子和分子气体在目前的实验中，这样的预测的可访问性。
2006-11-27 cond-mat.other cond-mat.str-el
Ground state of low dimensional dipolar gases: linear and zigzag chains
研究了超冷偶极气体在高度各向异性势阱中的基态相图。从一维几何形状开始，通过沿一个方向斜降横向限制，气体到达偶极子的各种平面分布。在大的线性密度，当偶极气体表现出晶体状的相位，临界值的横向频率存在低于该配置表现出新颖的横向图案。这些临界值是通过一个经典的理论，并与经典的蒙特卡罗模拟是完全一致的。用蒙特卡罗方法对量子系统进行了数值研究，结果表明，量子涨落使跃迁平滑，并使其在气相中完全消失。这些预测可以通过实验进行检验，并揭示零点运动对物质波自组织介观结构的影响，例如锯齿链的横向图案。
2009-03-10 cond-mat.other quant-ph
Dipolar quantum gases: from 3D to Low dimensions
本文综述了偶极量子气体在不同维度下的行为，探讨了强偶极相互作用在三维和二维系统中的现象及挑战，强调其在基础研究和模拟新物理现象中的潜力。
2025-12-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
The low-energy excitation spectrum of one-dimensional dipolar quantum gases
利用量子蒙特卡罗方法计算了一维玻色偶极量子气体的动力学密度-密度关联函数，并计算了其激发谱.从低密度的类液体态到高密度的准有序态的整个过渡过程中，在倒易晶格的第一个矢量处，激发能总是为零，表明不存在一个Roton极小值。随着密度的增加，在更高的倒易晶格矢量处的间隙逐渐闭合，而量子态演化成准周期结构。模拟数据和测不准原理不等式也为这种超强关联系统不存在长程序提供了严格的证明。我们的结论证实，偶极气体是在Luttinger液体状态，显着影响的动力学关联。与正在进行的实验的连接也进行了讨论。
2008-01-08 cond-mat.other cond-mat.str-el
Structural transitions of nearly second order in classical dipolar gases
具有排斥幂律相互作用的粒子通过减少横向约束而经历从单链到双链（Z字形）的转变。我们从理论上描述这种转变时的粒子是经典的偶极子，极化垂直的运动发生的平面，并认为这种转变是一阶的，即使弱。过渡的性质是由链的横向和轴向模式之间的耦合决定的，并与库仑系统中发现的行为形成对比，其中线性锯齿形过渡是连续的，属于铁磁过渡的普适性类。我们的结果适用于具有幂律相互作用的经典系统$1/r^α$时，$α> 2$，并表明在偶极系统和里德伯原子的结构转变可以提供用于模拟具有晶格耦合的磁体的临界行为的测试床。
2014-10-17 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Two-dimensional bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates
我们分析了二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子的物理性质。这些孤子在短程相互作用气体中是不可能的。特别地，我们讨论了稳定的二维亮孤立波存在的必要条件。通过对最低激励的分析，研究了解的稳定性。此外，我们还研究了孤立波的散射，这与接触相互作用的情况相反，是非弹性的，并可能导致孤立波的融合。最后，实验的可观测性进行了讨论。
2005-03-01 cond-mat.other
Long-lived and transient supersolid behaviors in dipolar quantum gases
通过理论和实验相结合，我们证明了$^{166}$ Er和$^{164}$ Dy的偶极量子气体支持一个具有超固体性质的态，其中自发密度调制和全局相位相干共存。这种自相矛盾的状态发生在一个明确定义的参数范围内，将规则的玻色-爱因斯坦凝聚体和绝缘液滴阵列的相位分开，并且一方面植根于旋转模软化，另一方面植根于量子涨落驱动的稳定性。在这里，我们确定的参数制度的三个阶段。在实验中，我们依赖于对气体自由膨胀产生的干涉图案的详细分析，量化其密度调制和全局相位相干性。通过一个缓慢的相互作用调谐，从一个稳定的冷凝物开始，达到的阶段，我们观察到，$^{166}$ Er和$^{164}$ Dy表现出显着的差异，在超固体性质的寿命，由于在两个系统中的不同的原子损失率。事实上，虽然在$^{166}$ Er的超固体行为只能存活几十毫秒，我们观察到相干密度调制超过$150\,$毫秒在$^{164}$ Dy。在此基础上，我们展示了一种替代路径，以达到超固体制度，完全依赖于蒸发冷却开始从热气体。
2019-03-11 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Observation of Roton Mode Population in a Dipolar Quantum Gas
在有限动量下形成最小能量的一种特殊的元激发--旋转子的概念，对于理解超流$^4$ He的性质是必不可少的。在量子液体中，旋子产生于强粒子间相互作用，其微观描述仍然存在争议。在高度可控的量子气体领域，尽管磁偶极-偶极相互作用具有弱相互作用的性质，但人们已经预测到由于磁偶极-偶极相互作用会出现旋子模。这一前景引起了相当大的兴趣，但偶极量子气体中的旋子模仍然难以观测。在这里，我们报告的实验和理论研究的玻色-爱因斯坦凝聚体的高磁性铒原子的动量分布，揭示了长期寻求的旋子模式的存在。通过淬灭的相互作用，我们观察到在明确定义的动量峰的roton外观。旋子动量遵循预测的几何缩放与沿磁化轴的限制长度的倒数。从共振子布居的增长，我们探测了激发谱随时间的共振子软化，并提取了相应的虚共振子带隙。我们的研究结果为偶极量子气体的超固体性研究提供了进一步的线索。
2019-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.quant-gas
