Mean-field description of dynamical collapse of a fermionic condensate in a trapped boson-fermion mixture
我们提出了一个含时的动力学平均场流体动力学模型来描述玻色子-费米子凝聚体的坍缩,并在此基础上进行了数值模拟,以了解Modugno等人[Science 297,2240(2002)]关于40 K-87 Rb混合物中费米子凝聚体坍缩的实验.我们表明,平均场模型解释了形成一个固定的玻色子-费米子凝聚在零温度与实验兼容的相对大小。这个模型也被发现产生一个忠实的代表性的崩溃动力学与实验定性一致。特别地,我们考虑的费米凝聚体的崩溃与(a)在实验中的玻色子原子的数量的增加和(b)使用费什巴赫共振的吸引玻色子-费米子相互作用的增加。提出了利用费什巴赫共振进行费米子坍缩实验的建议。
2004-08-03 cond-mat.other cond-mat.soft
Trapped fermion mixtures with unequal masses: a Bogoliubov-de Gennes approach
本文利用Bogoliubov-de Gennes方法分析了两种不同质量费米子混合体的基态相位。在弱吸引极限和幺正性附近,我们发现超流序参量在陷阱中心附近是空间调制的,并且其全局最大值出现在离陷阱中心有限距离处,在那里混合物局部非极化.随着吸引力强度向分子极限的增加,空间调制逐渐消失,而Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)型非调制超流区域扩大,直到整个混合物变得局部非极化。
2008-10-28 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superfluid shells for trapped fermions with mass and population imbalance
我们绘制了两个自旋分量之间质量和布居数不平衡的势阱中强相互作用费米子的相图。作为一个独特的功能,明显不同于等质量的情况下,我们表明,超流体在这里形成一个壳结构,这是不是简单的空间连接。不同类型的正常状态占据了这个超流壳层内外的陷阱区域。我们计算的原子密度分布,这提供了一个实验签名的超流壳层结构。
2006-07-26 cond-mat.other
Collective Excitations of Trapped Imbalanced Fermion Gases
本文从理论上研究了由超流核和正常外壳组成的非平衡费米子气体在么正态下的集体激发。我们制定了相关的边界条件,并处理正常壳流体动力学和碰撞。对于各向同性陷阱,我们计算了模式频率作为陷阱偏振的函数。对于流体动力学法向壳的情况,获得了频率低于捕获频率的异相模式。对于无碰撞的情况,我们计算了三阶模式的频率,发现除了最低阶模式外,所有的模式都可能被阻尼。
2008-03-17 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Trapped Fermions across a Feshbach resonance with population imbalance
我们研究了自旋布居不平衡的陷阱中共振相互作用费米子在零温度和有限温度下的相分离。在局域密度近似下,我们直接最小化了电子势,而不是使用间隙方程,因为后者可能会给出不稳定的解。在共振的BEC侧,从陷阱中心到边缘可以跨越三个不同的相位;而在BCS侧或在共振处,通常仅出现两个相位。我们比较了我们的结果与最近的实验,和协议是显着的。
2006-03-23 cond-mat.other
Population imbalanced fermions in harmonically trapped optical lattices
利用Bogoliubov-de Gennes方法求解吸引Fermi-Hubbard哈密顿量,分析了二维光晶格中布居不平衡费米子混合物的基态相位.在低密度极限的超流序参量调制在径向方向上对陷阱的边缘,以适应未成对的费米子被推离陷阱中心与一个单一的峰值,在他们的密度。然而,在高密度的限制,而序参量调制在径向方向上朝着陷阱中心的低不平衡,它也朝着陷阱的边缘与增加的不平衡,直到超流正常相变发生超过临界不平衡。这导致在低和高不平衡的情况下未配对费米子密度的单峰,但在中等不平衡的情况下导致双峰。
2008-07-01 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Correlations in Ultracold Trapped Few-Boson Systems: Transition from Condensation to Fermionization
研究了一维变势垒高度双阱中几种超冷玻色子的基态的关联性质。扩展以前的结果上的签名从玻色-凝聚态通过碎裂的硬核极限的过渡,我们提供了一个更深入的理解,过渡有关的损失的相干性在一体密度矩阵和新兴的远程尾巴的动量谱。通过讨论自然轨道和它们的占位,这些都被详细地解释了。我们的讨论是补充的两体关联函数的分析。
2006-08-29 cond-mat.other
Equilibrium Properties of a Trapped Dipolar Fermion at Finite Temperatures
研究了有限温度下偶极费米气体的平衡性质。我们引入了一个相空间分布函数的变分近似,它可以同时描述实空间和动量空间中的形变。偶极-偶极相互作用对热平衡的影响进行了讨论,特别强调在动量空间的变形。我们通过改变温度、陷阱纵横比和偶极矩来研究系统的稳定性。此外,我们还讨论了如何在高温下观察到实空间和动量空间的形变。
2010-02-02 cond-mat.other
Generic features of the spectrum of trapped polarized fermions
我们发现,双峰射频光谱普遍出现在中间温度的模型中的强烈相互作用的捕获费米气体。双峰是独立的超流或pseudogap物理,仅取决于状态方程的功能形式-这是由在低温下的维里膨胀和维里分析在高温下的约束。除了这些模型独立的结果,我们提出了一个简单的计算的射频线形状的高度极化的费米气体,它使用能量的考虑,包括最终状态的相互作用。虽然这个模型只能定性地捕捉实验中观察到的线形,但它提供了一种概念上清晰而强大的技术,用于估计能量尺度以及它们如何随实验参数而变化。
2008-08-18 cond-mat.other
Finite-size and confinement effects in spin-polarized trapped Fermi gases
我们计算了单个费米子与非对称陷阱中不同种类费米子的费米海共振相互作用的能量,并表明有限粒子数和陷阱几何形状影响相结构和临界极化。我们的研究结果有助于理解自旋极化费米气体的有限尺寸和限制效应的一些实验差异。
2009-06-23 cond-mat.other cond-mat.supr-con hep-ph
Realization and Detection of Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov Superfluid Phases in Trapped Atomic Fermion Systems
在最近的一封非常有趣的信\cite{machida}中,作者提出了在被囚禁的原子费米子系统中实现空间调制或富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)超流态的可能性。作者在这封信中使用一维平均场解作为指导来估计FFLO相位存在的参数范围,并讨论了通过成像系统的原子密度来检测FFLO相位的可能性。在这一评论中,我想提出两点。(i)在1D中存在一个基于玻色化的精确解,它充分考虑了重要的量子涨落效应\cite{yang01} ;精确解表明FFLO态的参数范围比本函的平均场解更宽。(ii)人们可以通过扩展用于检测BCS配对\cite{regal,altman,greiner}的方法来更直接地检测FFLO配对(其中库珀对携带有限动量)。
2005-11-18 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Universal behavior of a trapped Fermi superfluid in the BCS-unitarity crossover
本文利用密度泛函方法对零温下费米超流体的静态性质进行了广泛的计算,证明了其能量、化学势、半径等观测量的普遍行为,从BCS极限到幺正性的交叉导致费米子数的许多数量级的缩放。这种缩放允许预测系统的静态属性,大量($\sim 10^5$)的费米子,在交叉的误差为1- 2%,从那些为一个小的数量($\sim 10$)的费米子的知识。
2008-12-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Trapped Phase-Segregated Bose-Fermi Mixtures and their Collective Excitations
超冷气体领域的最新进展已经允许创建相分离的玻色-费米系统。我们对它们在零温下的集体激发进行了理论研究。随着费米子到玻色子粒子数的比例增加,集体模式频率的值介于完全玻色子云和完全费米子云之间,中间区域有阻尼。这种阻尼是由界面处共振驱动的费米子引起的。
2009-01-12 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Effects of collisions against thermal impurities in the dynamics of a trapped fermion gas
我们提出了一个理论研究的动力学行为的气体的超冷费米子原子,在他们的运动过程中,可以碰撞的热玻色子杂质的数量少得多。原子被限制在谐波陷阱和两个物种之间的相互作用被视为由于s-波散射与负散射长度建模的40 K-87 Rb费米子玻色子系统。我们通过使费米子的陷阱中心发生微小的位移来使费米子运动,并研究了两种不同类型的初始条件,即(i)两种物质处于相同温度的接近平衡的情况(远低于费米温度,远高于玻色-爱因斯坦凝聚温度);和(ii)远离平衡的情况下,杂质给出了玻尔兹曼分布的动量,而费米子在非常低的温度。气体的动力学评价的数值解的Vlasov-Landau方程的单体分布函数,支持一些分析结果的碰撞性质的费米子气体。我们发现,被困的气体混合物是接近碰撞制度的参数值对应于当前的实验,但可以被推向碰撞制度,即使没有增加的相互作用的强度,无论是通过去重杂质质量或通过匹配的宽度的动量分布的杂质的费米动量的费米子气体。
2004-08-25 cond-mat.other
Exact quantum Monte Carlo study of one dimensional trapped fermions with attractive contact interactions
利用精确连续量子MonteCarlo方法,研究了具有短程相互作用的一维自旋1/2费米子系统的零温度和有限温度性质.出于对调制的富尔德-费雷尔-拉金-Ovchinikov状态的实验搜索,我们系统地研究了自旋不平衡对密度分布的影响。我们量化的精确度的M-Fermi近似,发现足够大的粒子数(N > 100),它定量地再现了精确的密度分布的大部分功能。费米子-费米子近似无法捕捉到小的类似傅里叶的自旋和密度振荡,并且高估了陷阱外壳中完全配对区域的大小。基于我们的研究结果,我们提出了一系列的实验可调参数,以最大限度地提高系统的双壳层结构和一维谐波陷阱中的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov状态的可见性。此外,我们还分析了吸引接触相互作用在动量和对动量分布特征上的指纹。
2008-06-10 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Emergence of atomic-density waves in a trapped Luther-Emery fermion gas
我们提出了一个新的和全面的微观研究Luther-Emery配对相位在强相互作用的原子费米气体内的抛物阱和一维(1D)光晶格。我们的工作是基于一个格子版本的密度泛函理论,它使用作为参考系的一维均匀哈伯德模型。我们测试我们的方法对量子蒙特卡罗数据的排斥相互作用,并表明,足够强的吸引力,原子密度波(ADW)在陷阱的中心部分打破了离散的平移对称性的基础晶格。我们证明了ADW的出现对夫琅禾费衍射图案和动量分布等实验观测量有着巨大的影响。
2005-06-22 cond-mat.other cond-mat.str-el
BEC-BCS Crossover of a Trapped Two-Component Fermi Gas with Unequal Masses
通过求解多体薛定谔方程,采用两种不同的方法,确定了谐波约束下两组份费米气体在s波相互作用下的BEC-BCS交叉区的能量最低态.基本上精确的基组展开技术被用来确定系统的能谱N=4费米子。固定节点扩散蒙特卡罗方法适用于系统与N=20的费米子,并讨论了不同的指导功能中使用的蒙特卡罗方法施加适当的对称性的费米子系统。计算了N=2-20的费米子和不同质量比κ的两种粒子的能量随s波散射长度a_s的变化。在BEC和BCS方面,我们的能量同意解析确定的一阶修正项。我们提取的散射长度和有效范围的二聚体-二聚体系统高达κ= 20。我们的能量为强相互作用的囚禁系统在幺正制度没有壳结构,并很好地描述了一个简单的表达式,其功能形式可以使用局域密度近似,与一个或两个参数。确定了不同κ条件下陷获系统的普适参数λ,并与均匀系统的结果进行了比较。
2007-08-14 cond-mat.other
Trapped p-wave superfluids: a local density approach
利用局域密度近似方法研究了简谐囚禁p波费米气体的基态超流性质随费米子-费米子吸引强度的变化。虽然密度分布是双峰的弱吸引BCS侧,它成为单峰的吸引力增加,并饱和向BEC侧。这种非单调演化与拓扑无隙到有隙相变有关,并且可以通过射频光谱观察到,因为准粒子转移电流仅在BEC侧需要有限的阈值。
2008-01-24 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Universal properties of a trapped two-component Fermi gas at unitarity
我们处理的捕获两个组件的费米系统,其中不同的费米子通过一个两体短程势没有束缚态,但一个无限的散射长度的相互作用。通过精确求解N=6费米子的薛定谔方程,我们表明,没有多体束缚态的存在以外的捕获势的束缚,我们证明了独特的普遍性质的系统:某些激发频率分离的$2\hbarω$,波函数与分析预测和维里定理是履行。进一步计算N=30确定激发间隙,实验上可访问的通用量,它同意最近的预测的基础上的密度泛函方法。
2007-12-20 cond-mat.other
Non-equilibrium spin dynamics in a trapped Fermi gas with effective spin-orbit interaction
本文研究了在空间变化激光场作用下的囚禁原子系统。激光-原子相互作用产生了赝自旋自由度(简称自旋),并导致陷阱中费米子的有效自旋-轨道耦合。从陷阱边界的费米子的反射提供了一个物理机制,有效的动量弛豫和非平凡的自旋动力学,由于新兴的自旋轨道耦合。我们研究了初始自旋极化的费米气体在二维简谐势阱中的演化,导出了自旋极化的非平衡行为。它显示了频率等于谐波捕获频率的周期性回波。扰动,如陷阱的不对称性,导致自旋回波幅度的抑制。我们讨论了一个可能的实验装置来观察自旋动力学,并提供相关参数的数值估计。
2007-12-17 cond-mat.other
Gap solitons in superfluid boson-fermion mixtures
利用玻色子和费米子序参量的耦合方程,在周期性光格势(OL)中,构造了近一维玻色-费米子混合体中的带隙孤子(GS)族,玻色子和费米子分别处于BEC和BCS超流态.基本GS是被捕获的紧凑状态,基本上,在晶格的单个单元中。完整的家庭,这样的解决方案的OL诱导谱的前两个带隙中,通过变分和数值方法,这是在很好的协议。这些孤子族包括带隙内孤子和带隙间孤子,玻色子和费米子的化学势分别落在相同或不同的带隙中,还构造了扩展到多个晶格的非基态。GS对强扰动是稳定的。
2007-12-26 cond-mat.other nlin.PS