Pair-supersolid phase in a bilayer system of dipolar lattice bosons
玻色子晶格模型中隧穿和相互作用之间的竞争产生了各种不同的量子相。虽然,在通过现场相互作用的单一物种的存在下,相图只呈现超流或莫特绝缘相,对于长程相互作用或多个物种,奇异相,如超固体(SS)或对超流(PSF)出现。在这项工作中,我们首次表明,有效的多物种和长程相互作用的共存导致形成一种新的对超固体(PSS)相,即复合材料的超固体。我们提出了一种在双层二维光晶格中使用偶极玻色子的可能实现方案。
2009-06-17 cond-mat.other
Superfluid and supersolid phases of 4He on the second layer of graphite
我们用量子Monte Carlo方法重新研究了4 He在石墨上的第二层相图。我们的目的是探索存在的新相建议最近在实验工作中,并确定其性质和稳定性限制。我们发现了超流量子相与六角相关的证据,诱导的第一氦层,和准二维超固体对应的7/12注册阶段。发现4/7公度固体是不稳定的,而三角形非公度晶体,在大密度下稳定,是正常的。
2020-05-26 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
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
Effective Lagrangian and Topological Interactions in Supersolids
我们构造了一个描述零温超固体的低能有效拉格朗日量。伽利略不变性对有效拉格朗日量的形式施加了严格的限制。我们确定了一个拓扑项的拉格朗日耦合超流和结晶模式。对于小的超流分数,这个相互作用项在涉及缺陷的问题中占主导地位。作为例子,我们计算了低能横向弹性声子被超流涡旋散射的微分截面。结果是模型独立的。
2005-05-04 cond-mat.other hep-ph
Probing the supersolid order via high-energy scattering: analytical relations among response, density modulation, and superfluid fraction
高能散射光谱是一种广泛建立的技术,用于探测复杂物理系统的特性。最近的观察长期寻求超固态偶极量子玻色气体的动机,我调查之间存在的一般关系的密度对比度,超流分数,和响应的高能量散射探头的密度调制状态内的经典场的方法。我专注于“浅”和“深”的超固体,这是特别感兴趣的描述超固体的相变到一个均匀的超流体和非相干的晶体状态,分别两个极端的制度。使用相关的Ansätze领域的偶极超固态在这些制度,我指定和说明的标度律有关的三个观测。这项工作首先促使发展一个直观的理解,伴随着基于实验和平均场数值模拟的研究。除了这个特定的应用,这项工作提供了一个简单而通用的框架来描述密度调制状态,特别是超固体的有趣情况。它描述了表征超固体秩序的关键属性,并强调了基于高能散射响应探测这些属性的新可能性。
2020-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Superfluid-like TO Responses in Rotating Solid Helium
超流氦的无旋性质是通过它与旋转容器的解耦而发现的。类似地,含固态氦的扭转振子(TO)的共振周期下降也被首次解释为固体与TO的解耦和超固体的出现。然而,共振周期可以通过超固体以外的机制来改变,例如固体氦的弹性硬化,这被广泛接受为TO响应的原因。为了更直接地证明无旋性质,先前的实验将直流旋转叠加到TO上,并显示对TO响应的强烈抑制而不影响剪切模量。这一结果与简单的温度依赖弹性模型不一致,并支持超固体的情况。在这里,我们重新检查的旋转效应固体氦与两个频率刚性TO澄清相互矛盾的意见。令人惊讶的是,以前旋转实验的大部分结果都没有重现。相反,我们发现了一个非常有趣的超流体般的无旋响应,无法用弹性模型解释。
2017-01-25 cond-mat.other
Supersolid hardcore bosons on the triangular lattice
我们确定了最近邻排斥三角晶格上硬核玻色子的相图,特别注意超固相的稳定性。类似于正方形晶格上的相同模型,我们发现对于密度为$ρ<1/3$或$ρ>2/3$的超固相是不稳定的,并且相称固体和超流体之间的转变是一级的。在中间填充$1/3 < ρ< 2/3$,我们发现一个扩展的超固相,甚至在半填充$ρ=1/2$。
2005-05-11 cond-mat.other
Supersolid $^4$He Likely Has Nearly Isotropic Superflow
我们扩展以前的零温超流分数$f_s$(SFF){ \it vs}本地化的计算,从fcc晶格的实验实现(固体$^4$ He)hcp和bcc晶格。超流速度被假定为一个单体函数,并且仅依赖于局部密度,取为宽度为$σ$的高斯点的和。定位定义为$σ/d$,其中$d$为最近邻距离。正如预期的那样,对于面心立方和体心立方晶格,超流密度张量与单位张量成正比。对于三位数的数值精度(但不超过),hcp超流密度张量与单位张量成正比。这意味着,如果在纯晶体上测量,则$f_s$上的数据的较大分布不太可能是由于晶体取向。此外,对于hcp和fcc情况,$f_s$ { \it vs} $σ/d$的曲线是相同的,精确到小数点后三位(但不超过小数点后三位)。定位的期望值给出与实验合理一致的$f_{s}$。bcc晶格具有类似的$f_s$ { \it vs} $σ/d$曲线,但通常较小,因为晶格更稀。
2005-11-09 cond-mat.other
Absence of Pressure-Driven Supersolid Flow at Low Frequency
超固体研究中一个重要的未解决的问题是在Kim和Chan的扭振子实验中观察到的非经典转动惯量(NCRI)现象在多大程度上是具有超流体性质的玻色凝聚超固态的证据。在一个开放的环形几何形状,Kim和Chan发现,固体的一小部分转动惯量是从振荡器的运动解耦;然而,当环被一个分区阻塞,解耦的超固体部分被锁定到振荡器被加速由移动分区产生的AC压力梯度。这些观测结果与超流流体动力学理论是一致的。我们应用低频交流压力梯度,以寻找超流体样的响应在超固体样品。我们的结果是一致的零超固体流动的低频压力梯度。我们的数据集的统计分析的约束,在68%的置信水平,9.6 $\times 10^{-4}$ nm/s的质量传输速度进行的一个可能的超固体流。根据超固体的简单模型,在25 mK下,在相同的置信水平下,超固体分数的上限设定为3.3 $\times 10^{-6}$。这些发现迫使我们得出这样的结论,即在扭振子实验中观察到的NCRI并不是频率无关的超流状态的证据。超固体行为是一种频率依赖性现象,在扭转振荡器实验的频率范围内非常明显,但在接近零的频率下不可检测。
2009-08-27 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Andreev-Lifshitz Supersolid Hydrodynamics Including the Diffusive Mode
我们重新研究了Andreev-Lifshitz的超固体理论。该理论隐含地忽略了改变空位数的均匀体过程,并且假设除了晶格应力$λ_{ik}$之外还有内部压力$P$。$P$和$λ_{ik}$中的每一个占据外部或施加的压力$P_a$的一部分(对于固体4He是必需的)。该理论给出了四对传播的弹性模式,其中一对对应于第四声模式,和一个单一的扩散模式,这是以前没有分析过。扩散模式有三个不同的速度,超流速度比正常的流体速度大得多,这反过来又比晶格速度大得多。模式结构取决于某些动力学系数和热力学导数的相对值。我们考虑在固体4He在低温下的加压实验中,根据这种扩散模式和以前的分析模式在一个正常的固体没有超流成分。
2010-10-05 cond-mat.other
Devil's staircases and supersolids in a one-dimensional dipolar Bose gas
我们考虑一个单组分气体的偶极玻色子限制在一个一维的光晶格,其中的偶极子是对齐的,使得长程偶极相互作用是最大的排斥。在零站点间跳跃和足够大的现场相互作用的限制,相图是一个完整的魔鬼的阶梯填充分数在0和1之间,其中每个相称的状态在一个合理的填充是稳定的,在一个有限的间隔在化学势。我们扰动远离这个限制在两个实验动机的方向,涉及到增加跳跃和减少现场相互作用。除了跳跃单独产生一个相图,我们计算在微扰理论中的跳跃,相称的莫特阶段现在竞争的超流体。进一步软化的现场相互作用产生替代相称的状态与双占领,可以形成自己的楼梯,以及一维的“超固体”,同时表现出离散的对称性破缺和超流性。
2009-01-27 cond-mat.other
Frustration-Induced Supersolid Phases of Extended Bose-Hubbard Model in the Hard-Core Limit
在扩展的玻色-哈伯德模型中,采用无限投射纠缠对态、数值精确对角化和平均场论研究了奇异超固相。我们证明了通过改变跳跃项的符号可以产生许多不同的超固态相,并且随着跳跃项的挫折的相互作用对于稳定这些超固态是重要的。我们从平均场的角度讨论了超固相中跳跃项竞争引起的阻挫效应。这有助于更清楚地了解形成超流体/超固态的背景机制。有了这些知识,我们预测并实现了与高- $T_c$材料具有相同配对对称性的$d$波超流体及其扩展相。我们相信,我们的研究结果有助于初步了解所需的目标相在现实世界的实验系统。
2020-03-09 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Supersolid and solitonic phases in one-dimensional Extended Bose-Hubbard model
在推广的玻色-哈伯德模型框架下,利用有限尺寸密度矩阵重整化群方法研究了一维光晶格中冷玻色原子的量子相变.我们考虑填充因子和最近邻相互作用的值的宽范围。在相称填充下,我们得到两种不同类型的电荷密度波相位和一个莫特绝缘体相位。然而,偏离相称的填充产生异国情调的超固相晶体和超流秩序共存。此外,我们还获得了孤立波和超流性的签名。
2009-07-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Relaxation of superflow in a network: an application to the dislocation model of supersolidity of helium crystals
本文研究了He-4晶体中超固态的位错网络模型。与均匀二维和三维系统不同,网络中的超流转变温度Tc远小于简并温度Td。结果表明,在T_c和T_d之间的温度区间内,发生了向准超流态的过渡。在交叉温度以下,随着温度的降低,流动的衰减时间呈指数增加。交叉点具有连续性,交叉点温度与位错密度无关。
2009-08-27 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Mixed-spin system with supersolid phases: Magnetocaloric effect and thermal properties
最近的研究表明,具有各向异性交换相互作用的二维阻挫混合自旋系统在其基态相图中,即使在没有长程相互作用的情况下也显示出超固相。本文利用集团平均场论,研究了热涨落对这类系统的基态相的影响,发现在基态固体相和Mott绝缘相的周围会出现各种热固体和绝热体。我们还研究了这些系统的热力学性质和磁热效应,并表明在低温下,在固体-超固体、固体-超流体和莫特绝缘体-超流体临界点附近,可以看到大的冷却速率,伴随着大的熵积累和等熵线的最小值。我们的结果表明,磁热参数的符号变化的固体和莫特绝缘体,这是一个有序相的特征。
2019-11-26 cond-mat.other physics.app-ph
Bose-Einstein supersolid phase for a novel type of momentum dependent interaction
发现了一类新的玻色子间的非定域相互作用有利于结晶玻色-爱因斯坦凝聚基态。利用低能有效场论和变分波函数方法,我们不仅将这种状态与均匀超流相比较,而且与正常(非超流)晶相比较,得到了相图。关键特征是:相互作用势在确定该超固相的波矢量的有限动量处显示负的最小值;并且对应于动量最小值的波长需要大于平均玻色子间距离。
2010-11-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Ground-state Properties of a Supersolid in RPA
通过在无规相位近似下求解硬核玻色子${}^4$ He晶格的各向异性海森堡模型,研究了新发现的超固相。我们包括最近和次最近邻相互作用,并精确计算所有的对关联函数的累积解耦计划。我们证明了空位和杂质在超固相形成中的重要性。超固相的特点是强烈的量子涨落,严格考虑。此外,我们证实,超流到超固体的转变是由一个崩溃的roton最小值触发,但对自发诱导的超流,即涡的产生是稳定的。
2009-11-29 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Quenched Dislocation Enhanced Supersolid Ordering
我使用朗道理论,淬火位错可以促进超固态(SS)正常固体(NS)的过渡,使其有可能发生的过渡,即使它不在一个无位错晶体。对SS到NS的转变温度T_c(L)、超流密度%ρ_S(T,L)和比热C(T,L)与温度T和位错间距L的关系作了详细的预测,所有这些都可以用实验来检验。结果也应该适用于各种各样的其他系统,包括,例如,铁磁体
2007-11-29 cond-mat.other cond-mat.stat-mech