Mott insulator to superfluid transition of ultracold bosons in an optical lattice near a Feshbach resonance
研究了光晶格中超冷玻色子在费什巴赫共振附近的相图。根据玻色子密度、光晶格势的强度和与共振的失谐,基态可以是莫特绝缘体、具有原子和分子凝聚的超流相、或仅具有分子凝聚的超流相。通过降低光晶格势的强度或改变与费什巴赫共振的失谐量,可以诱导莫特绝缘体到超流的转变。我们发现,当磁场通过共振变化时,对于一个相称的密度,基态可能经历几个绝缘体-超流或超流-绝缘体的转变。
2005-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Spin dynamics across the superfluid-insulator transition of spinful bosons
具有非零自旋的玻色子表现出丰富多样的超流相和绝缘相。大多数相位支持相干自旋振荡,这一直是最近许多实验的焦点。这些自旋振荡是绝缘体深处离散能级之间的拉比振荡,而在超流深处,它们可以是自旋凝聚体方向上的振荡。我们描述了自旋振荡在超流-绝缘体量子相变中的演化。对于带有自旋的序参量跃迁,这种振荡的阻尼由复合自旋算符的标度维数决定。对于具有无自旋序参量和带隙自旋激发的跃迁,我们证明了阻尼是由局域自旋激发与体临界模相互作用的相关量子杂质问题决定的。本文对量子杂质问题进行了重整化群分析,并讨论了我们的结果与光晶格中超冷原子实验的关系。
2007-03-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid-Insulator Transition of Strongly Interacting Fermi Gases in Optical Lattices
研究了光晶格中费米子超流(SF)与费米子带绝缘体(BI)之间的量子相变。能带绝缘体的破坏是由费米子从价带到各个导带形成库珀对的能量增益驱动的。我们表明,过渡必须发生在相当浅的晶格高度,$V_{o}/E_{R}$之间的2.23和4.14。后者是平均场论的预测,而前者是打开带隙的值。当跨越共振到分子侧时,玻色子分子的SF-BI跃迁演化为SF-莫特绝缘体跃迁。我们还将提出的整体相图SF绝缘体转变的BCS-BEC家庭。
2007-05-04 cond-mat.supr-con
Correlation between superfluid density and Tc of underdoped YBa2Cu3O6+x near the superconductor-insulator transition
测量了严重欠掺杂的YBa_2Cu_3 O_(6 +x)薄膜的ab面超流密度Ns(磁穿透深度λ),Tc为6 ~ 50 K。Tc与Ns(0)不成比例;相反,我们发现Tc ~ Ns^{1/2.3 +/- 0.4}。在最低的掺杂,Tc是高达5倍以上的上限所设定的KTB转变温度的单个CuO 2双层。
2004-10-06 cond-mat.supr-con
Multiband-Driven Superfluid-Insulator Transition of Fermionic Atoms in Optical Lattices: A Dynamical Mean-Field-Theory Study
用二格位动力学平均场论研究了光晶格中费米子原子的超流-绝缘体跃迁。结果表明,Mott跃迁是多带效应的结果。当系统接近Mott转变点时,超流态的准粒子重量显著减小。通过改变相互作用和轨道分裂,得到了半填充时的相图。数值结果与有效玻色子模型进行了比较。
2008-04-23 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Zero density limit extrapolation of the superfluid transition temperature in a unitary atomic Fermi gas on a lattice
利用对涨落理论,研究了三维各向同性晶格上具有在位吸引相互作用的幺正费米气体的超流转变温度$T_c$随密度$n$的变化,从半充满到每晶胞$5.0\times 10^{-7}$.我们发现,除了在非常低的密度($n^{1/3} <0.2$),其中$T_c/E_F$是线性的$n^{1/3}$,$T_c/E_F$表现出显着的高阶非线性依赖于$n^{1/3}$。因此,线性外推使用的结果在中间密度,如在典型的量子蒙特卡罗模拟导致一个显着低估的零密度极限的$T_c/E_F$。我们的结果,$T_c/E_F=0.256$,在$n=0$是受减少从粒子-空穴波动和非相干单粒子自能量修正。
2012-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The insulating phases and superfluid-insulator transition of disordered boson chains
利用强无序实空间重整化群(RG)研究了完全无序相互作用玻色子链的相图。由于这种方法不遭受失控流,它允许直接研究的绝缘相,这是不可访问的弱无序微扰治疗。我们发现绝缘相的普适性质是由现场化学势无序的细节和对称性决定的。三个绝缘相是可能的:(i)不可压缩的莫特玻璃有限的超流敏感性,(ii)随机单重玻璃发散的压缩性和超流敏感性,(iii)玻色玻璃有限的压缩性,但发散的超流敏感性。除了绝缘相的特点,我们表明,超流绝缘体过渡总是Kosterlitz无核普适类。
2007-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Fermionic Superfluid from a Bilayer Band Insulator in an Optical Lattice
我们提出了一个在光晶格中实现费米子超流态的模型,以避开冷却问题。我们的建议利用的想法,调谐的相互作用在一个典型的低熵状态,带绝缘体的光学双层系统,以获得超流体。通过对包含涨落的模型进行详细的分析,并通过对基态的变分量子Monte Carlo计算,我们证明了所得到的超流态具有跳跃能量级的高转变温度。我们的系统被设计为抑制其他竞争秩序,如电荷密度波。我们建议通过正交振动光晶格双层的实验室实现这个模型。
2012-06-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Relation connecting thermodynamics and transport of atomic unitary Fermi superfluids
剪切粘度已被证明等于正常标度不变流体中的压力和弛豫时间的乘积,但低温下超流性的存在可以改变这种关系。利用平均场BCS Leggett理论和规范不变线性响应理论,给出了酉Fermi超流体的热力学量(包括压力和化学势)与输运系数(包括剪切粘度、超流体密度和通过库珀对动量传递的反常剪切粘度)之间的显式关系.当考虑与非凝聚库珀对相关的配对涨落时,该关系被修改。在符合BCS-Leggett基态的对涨落理论下,我们找到了酉费米超流体的近似关系。精确的平均场关系和近似的配对flucutaions推进我们的理解之间的关系的平衡和运输量的超流体,它们有助于确定或限制量,否则可能难以测量。
2017-03-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Local Density Functional Theory for Superfluid Fermionic Systems: The Unitary Gas
第一次详细比较了Chang和Bertsch [Phys. Rev. A 76,021603(R),(2007)]和von Stecher,Greene和Blume [e-print arXiv:00705:0671 v1]对有限费米子超流系统的从头计算和密度泛函理论超流局域密度近似(SLDA)的扩展。结果表明,SLDA再现了非均匀系统的总能量、数密度分布以及均匀系统的正常态能量。与Kohn-Sham LDA不同,SLDA中的有效费米子质量不同于裸费米子质量,并且还再现了元激发的光谱。
2007-10-18 cond-mat.supr-con nucl-th
Reentrant BCS-BEC crossover and a superfluid-insulator transition in optical lattices
研究了周期势场中两组分Feshbach共振原子费米气体的热力学性质,重点研究了紧束缚模型适用的深光学势。我们发现,超过一半的填充带的气体表现出重入交叉与减少失谐(增加吸引力的相互作用),从一对BCS超流体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的空穴分子,回到BCS超流体,最后到一个传统的BEC的双原子分子。这种行为是与非单调依赖的化学势失谐和伴随的库珀对/分子大小,在BCS和较小的BEC制度。对于单填充带,我们发现了从带绝缘体到BCS-BEC超流体的量子相变,并绘制了相应的相图。
2012-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The Two-Dimensional Disordered Boson Hubbard Model: Evidence for a Direct Mott Insulator-to-Superfluid Transition and Localization in the Bose Glass Phase
利用蒙特卡罗模拟研究了二维无序玻色子哈伯德模型在Villain表象下的玻色玻璃相和绝缘体到超流的转变.在玻色玻璃相的概率分布的局部磁化率被发现有一个$1/ χ^2$尾巴和虚时间格林函数代数衰减$C(τ) \sim τ^{-1}$,从而产生一个发散的全球磁化率。通过考虑参与比,它表明,在玻色玻璃相的激发是完全本地化和标度律的建立。对于相称的玻色子密度,我们发现一个直接的莫特绝缘体超流过渡没有干预玻色玻璃相弱无序。对于这种跃迁,我们得到了临界指数$z=1, ν=0.7\pm 0.1$和$η= 0.1 \pm 0.1$,它们与经典的三维XY模型的临界指数一致.这表明,在Mott叶的尖端,无序是不相关的,并且在这里,不等式$ν\ge2/d$被违反。
1997-03-14 cond-mat.supr-con
Superfluid-insulator transition in a moving system of interacting bosons
分析了超冷原子与光晶格强相互作用系统中超流的稳定性。我们表明,这样的系统经历了一个动态的,不可逆的相变在临界相梯度,取决于原子之间的相互作用强度。在相称的填充,相边界连续插入之间的经典调制不稳定性的弱相互作用的凝聚体和平衡量子相变到莫特绝缘体状态的临界电流消失。我们认为,量子涨落涂抹在低维系统的过渡边界。最后,我们讨论了现实实验的影响。
2005-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Superfluid-insulator transition of disordered bosons in one-dimension
利用强随机实空间重整化群方法研究了一维相互作用玻色子系统中的超流-绝缘体相变。与微扰方法不同,这种方法不受失控流的影响,并允许我们研究完整的相图。我们表明,超流绝缘体转变总是Kosterlitz-无像的方式,长度和时间尺度在临界点发散。然而,有趣的是,我们发现,在强无序的转变发生在一个非普适值的Luttinger参数,这取决于无序强度。这一结果将转变置于不同于Giamarchi和Schulz首先分析的弱无序转变的普适性类中[Europhys. Lett. { \bf 3},1287(1987)]。虽然无序势的细节在临界点处不重要,但无序的类型确实影响绝缘相的性质。我们发现三个类别的绝缘体所产生的不同类别的无序势。对于无序只在充电能量和约瑟夫森耦合常数,在整数填充,我们发现一个不可压缩的,但无间隙的莫特玻璃相。如果允许整数和半整数填充因子,则相应的相是随机单重态绝缘体,其具有发散的可压缩性。最后,在一般的无序势中,绝缘体是具有有限压缩性的玻色玻璃。
2009-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Comment to: Correlation Between Superfluid Density and T_{c} of Underdoped YBa2Cu3O6+x Near the Superconductor-Insulator Transition
Zuev等人报道了对YBa 2Cu 3 O 6 +x欠掺杂薄膜的面内磁穿透深度的测量,Tc为6 - 50 K。他们认为,他们的数据与Tc和T=0面内穿透深度平方的倒数之间的线性关系不一致,正如二维量子超导体到绝缘体(2D-QSI)转变所预期的那样,其中Tc消失,各向异性发散。结果表明,Zuev等人的数据。不属于适用于线性关系的区域,因为所观察到的Tc的降低与各向异性的增加无关。
2005-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superfluid-Insulator Transition unambiguously detected by entanglement in one-dimensional disordered superfluids
我们利用纠缠来跟踪一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中的超流-绝缘体相变。发现纠缠具有显著的SIT特征,其由i)无序强度$V$,ii)杂质浓度$C$和iii)颗粒密度$n$驱动。我们的研究结果揭示了在$V$驱动的SIT上不存在临界势强度,即任何小的$V$都足以显著降低纠缠度:对于$V=-0.25t$,它降低了$\sim 50\%$。我们还发现,纠缠是非单调的浓度$C$,接近零的某一临界值$C_C$。发现这个临界浓度与一种特殊类型的局域化有关,这里称为完全局域化状态,对于特定的密度$n_C$也可以达到这种状态。结果表明,由$n$或$C$驱动的SIT无论是导致完全局域化还是导致普通局域化都具有不同的性质:当导致完全局域化时,SIT是一级量子相变,而当达到普通局域化时,SIT是一级量子相变.相比之下,由$V$驱动的SIT始终是与所达到的定位类型无关的更平滑的过渡。
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Entanglement in disordered superfluids: the impact of density, interaction and harmonic confinement on the Superconductor-Insulator transition
研究了一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中密度、相互作用和谐振子约束对超流体到绝缘体跃迁的影响。通过密度泛函理论计算线性熵,我们量化了基态单点纠缠。我们分析了全定域态$-$出现的临界浓度$C_C$,这是一种特殊类型的定域,具有零纠缠$-$出现。我们发现,$C_C$是独立的相互作用,但需要一个最小的无序强度发生。然后,我们推导出解析关系$C_C$作为一个函数的平均粒子密度的吸引力和排斥性的障碍。结果表明,弱的谐振子约束并不影响完全局域态的性质,它发生在相同的$C_C$上,但较强的谐振子约束可能导致系统从完全局域态到普通局域态.
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Time dependent mean field theory of the superfluid-insulator phase transition
我们在含时变分原理的基础上发展了一种含时平均场方法来描述超流体-绝缘体量子相变。我们构造了玻色-哈伯德模型(BHM)和具有XXZ各向异性的自旋-S海森堡模型(SHM)的零温相图。BHM的相图显示了从莫特绝缘体到可压缩超流相的相变,并显示了预期的波瓣状结构。SHM相图显示了顺磁相和倾斜相之间的量子相变,并显示出叶状结构。我们展示了如何BHM和量子相位模型(QPM)可以严格地从SHM。在此基础上,将SHM的相界映射到BHM的相界,而QPM的相图与SHM的相图相关联。通过应用我们的方法获得的QPM的相图SHM,描述了已知的发病的宏观相位相干性从库仑阻塞制度增加约瑟夫森耦合常数。BHM和QPM相图与量子Monte Carlo结果和三阶强耦合微扰展开式符合得很好。
2000-04-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
The contact in the unitary Fermi gas across the superfluid phase transition
一个被称为接触的量在具有短程相互作用的量子多体系统中起着重要作用。确定无限散射长度的幺正费米气体接触的温度依赖性一直是一个主要的挑战,不同的计算产生定性不同的结果。在这里,我们使用有限温度量子场蒙特卡罗(AFMC)方法的晶格内的正则系综计算的温度依赖的接触均匀自旋平衡的酉费米气体。我们外推到40、66和114个粒子的连续极限。我们观察到一个戏剧性的减少,在接触的超流体临界温度是从下面接近,然后逐渐弱减少,随着温度的增加,在正常阶段。我们的结果与最近的精密超冷原子气体实验非常一致。我们还提出了在连续极限中作为温度函数的幺正气体的能量的结果。
2019-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-lat
Non-Hermitian topological Fermi superfluid near the $p$-wave unitary limit
本文研究一维两组分费米气体在p波Feshbach共振附近由双体损耗驱动的非厄米超流体相变,统一揭示了普适热力学、拓扑相变及BCS-BEC转变的相互作用,并指出超流态在拓扑相变点附近对损耗尤为脆弱。
2022-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Pairing correlations across the superfluid phase transition in the unitary Fermi gas
在具有接触相互作用的双组分费米气体中,在超流临界温度$T_c$和温度$T^* > T_c$之间的温度下可以存在赝能隙状态。这个区域的特点是没有超流性的配对关联。然而,在无限散射长度的幺正极限下,这一机制的存在仍有争议。为了帮助解决这个问题,我们已经应用有限温度的量子场蒙特卡罗(AFMC)研究的超流相变的热力学和签名的赝能隙的自旋平衡均匀酉费米气体。我们给出了凝聚分数的有限填充因子$ν\simeq 0.06$、能量交错的配对间隙、自旋磁化率和热容量的结果,并将它们与可用的实验数据进行比较。与以前的AFMC模拟不同,我们的模型空间由晶格的完整的第一布里渊区组成,并且我们的计算是在固定粒子数的正则系综中进行的。正则系综AFMC框架能够计算一个独立于模型的间隙,提供直接的配对相关信息,而不需要数值解析延拓。我们使用有限尺寸标度来估计相应填充因子下的$T_c$。我们发现,能量交错的配对间隙消失以上$T_c$,没有赝隙效应,和自旋磁化率显示出大幅减少签名的自旋间隙相比,以前报道的AFMC模拟。
2020-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-lat