Induced p-wave superfluidity in strongly interacting imbalanced Fermi gases
对于粒子数不平衡共振相互作用的费米气体,计算了由于少数自旋粒子的存在而引起的多数自旋粒子间的诱导相互作用。结果表明,这种相互作用导致的不稳定性,在低温下,最近观察到的极化子费米液相的强烈不平衡费米气体的p波超流态。我们发现,相关的转变温度,而相当小的弱相互作用BCS制度,是实验上可访问的强相互作用的单一制度。
2011-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase separation in imbalanced fermion superfluids beyond mean-field
在粒子数不平衡的情况下,囚禁的超冷费米气体的两个组分的密度分布揭示了粒子数不平衡对超流配对的影响。我们开发了一个路径积分推导的密度,考虑到超出平均场的波动和非零温度的影响。计算出的密度分布比较有利的测量密度分布,并说明将量子涨落和有限的温度效应的必要性。密度分布的温度依赖性,特别是在超流-正常界面附近,允许在当前的实验中确定超流核心的温度。
2008-07-28 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Flow and critical velocity of an imbalanced Fermi gas through an optical potential
光晶格为研究玻色凝聚体和费米子超流气体的超流性质提供了可能。当费米混合物中存在粒子数不平衡时,这将导致配对的失败,并且超流体性质将受到影响。本文研究了非平衡对费米超流体在光晶格中流动的影响。通过晶格的流量进行了分析,考虑到相邻层之间的耦合的光晶格的层间隧穿幅度为单原子的第二顺序。通过晶格的临界流速示出为单调减少到零的不平衡增加到100%。封闭形式的解析表达式给出的隧道贡献的行动和临界速度作为一个功能的结合能的对(准)二维费米超流体和作为一个功能的不平衡。
2007-08-17 cond-mat.supr-con
Correlation studies in a spin imbalanced fermionic superfluid in presence of a harmonic trap
本文研究了自旋不平衡的费米子超流体在有吸引力的哈伯德模型下的各种物理性质。为了表征这样一个系统的基态,我们计算各种关联函数,如配对,密度和电流的相关性为了强调陷阱的效果,我们计算这些量作为一个函数的强度的捕获潜力。具有布居不平衡的超流态的一个显著特征是出现具有空间调制间隙函数的相,称为Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相,其存在于有陷阱和没有陷阱的情况下。捕获效应导致颗粒密度降低,并在大捕获深度的限制下产生空系统。
2010-07-31 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Imbalanced ultracold Fermi gas in the weakly repulsive regime: Renormalization group approach for p-wave superfluidity
从理论上研究了具有短程排斥作用的二维布居不平衡费米气体的一种可能的新配对机制,这种配对机制可以在费什巴赫共振的上支上实现.我们使用一个控制良好的重整化群方法,它允许一个不带假设的对称性破缺的非平衡费米液体的不稳定性的无偏研究,并给出了从微观参数的转变温度的数值计算。我们的研究结果表明,领先的超流不稳定性的p波通道的大多数物种。相应的机制是少数物种的粒子-空穴磁化率引起的多数物种之间存在有效的吸引相互作用,其中两种物种费米面的失配起着重要的作用。我们还提出了一个实验方案,用于检测p波超流性,并讨论了相应的实验签名。
2011-11-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quartet Superfluid in Two-dimensional Mass-imbalanced Fermi Mixtures
本研究在二维质量不平衡费米混合物中发现四重态超流体(QSF),通过轻原子与三个重费米子形成束缚态,在3:1数比下成为基态,并展现动量空间结晶化特征,为冷原子实验可检测的奇异超流提供新途径。
2023-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Non-local quantum fluctuations and fermionic superfluidity in the imbalanced attractive Hubbard model
我们利用集团DMFT方法研究了具有吸引相互作用的强各向异性光晶格中的费米子超流性,特别关注非局域量子涨落的作用。我们发现,非局域量子涨落的影响BCS超流转变显着。此外,我们表明,奇异的超流态与微妙的序参量结构,如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov相驱动的自旋布居不平衡,可以出现,即使在存在这样的强涨落。
2014-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Transition in Imbalanced Fermion Superfluids
本章综述了近年来非平衡费米子超流体中相变的理论工作。非平衡系统是指两个候选配对的费米粒子具有不同的费米面或密度。我们考虑受弱相互作用的系统。在这种情况下,预测将发生两种不同的相变。由温度(T)引起的化学相变,以及在零温度下发生的作为增加的化学势不对称性的函数的量子相变。我们还简要地讨论了最近的一些实验工作,在非零T与非平衡费米气体在冷原子陷阱。
2006-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-ph
Superfluidity in density imbalanced bilayers of dipolar fermions
研究了非平衡偶极费米子双层膜的零温相图。考虑两层垂直排列的全同偶极子,研究了不同层间距和平均密度下粒子数不平衡对基态相位的影响。层间相互作用的吸引部分可以导致BEC-BCS交叉和两层之间的费米表面失配导致有趣的均匀和非均匀超流相,我们在这里使用BCS平均场论与超流质量密度准则一起研究。密度不平衡减少了配对间隙。在低密度下,系统在交叉的BEC侧,这种减少是相当平滑的,而稠密系统在中等密度偏振下迅速变得正常。稳定均匀的超流性预测出现在相图时,偶极子的长度超过层间距和偶极子之间的平均层内距离,一个制度,这应该是很容易获得的实验。这种均匀的超流体相在中等密度和层间距下变得不稳定。我们还研究了这些均匀和不均匀的超流相生存时,层内屏蔽的影响也纳入形式主义。
2017-04-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fermionic Superfluidity with Imbalanced Spin Populations and the Quantum Phase Transition to the Normal State
无论它发生在超导体、氦-3还是中子星内部,费米子超流性都需要费米子配对,费米子是具有半整数自旋的粒子。对于费米子的两种状态(“上自旋”和“下自旋”)的等量混合,配对可以完成,整个系统将成为超流体。当两个费米子的数量不相等时,并不是每个粒子都能找到伴侣。这个系统还会保持超流体状态吗?在这里,我们研究这个有趣的问题,在一个不平等的混合强相互作用的超冷费米子原子。超流区与人口不平衡映射出采用两个互补的指标:在旋转的混合物中的涡旋的存在或不存在,以及凝聚的费米子对在气体中的分数。由于在费什巴赫共振附近存在强相互作用,超流态对粒子数不平衡的响应非常稳定。超流性的最终破裂标志着一个新的量子相变,即超流性的泡利极限。
2005-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid-Normal Quantum Phase Transitions in an Imbalanced Fermi Gas
研究了非对称双组分费米气体的超流-正常零温量子相变随化学势不平衡$h$的变化。计算均质和捕获的不平衡系统。我们集中在幺正性,其特征在于一个发散的相互作用参数$k_F a$,其中大多数目前的实验是实现。对于均匀系统,我们确定的临界化学势不平衡$h_c$在可能的相变发生。在被困气体的情况下,我们展示了如何$h_c$可以一致地确定从实验观察。
2020-02-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Trap and population imbalanced two-component Fermi gas in the BEC limit
利用局域密度近似(LDA)研究了零温下等质量布居不平衡的具有不等陷阱频率$(ω_{\uparrow} \neq ω_{\downarrow})$的双组分原子费米气体.我们考虑了极化(无隙)超流体稳定的强吸引玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)极限。该体系具有壳层结构:未极化的SF $\to$极化的SF $\to$正常的N。与陷阱对称情况相比,当大部分组分被紧密限制时,无隙超流壳层的尺寸增大,导致阈值极化降低,形成极化(无隙)超流核。相反,当少数组分被严格限制时,我们发现超流相主要是非极化超流相,无间隙相形成窄壳层。在不同的陷阱不对称值的极化函数的壳层半径的各种阶段,并解释了使用相图的功能。
2009-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Imbalanced Superfluid Phase of a Trapped Fermi Gas in the BCS-BEC Crossover Regime
本文从理论上研究了在BCS-BEC交叉区中粒子数不平衡的中性费米子的基态。在单沟道哈密顿量的基础上,我们对Bogoliubov-de Gennes方程与正则化能隙方程和数方程进行了全数值计算。零温度相图中的交叉制度,其中富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)配对状态控制的弱耦合BCS区域的共振。结果表明,在BEC侧,FFLO振荡消失,布居数不平衡的体系转变为局部束缚的超流和完全极化的自旋畴之间的相分离.我们还演示了大粒子数O(10^5)的数值计算,与最近的实验中观察到的结果相当。由此产生的共振上的密度分布产生的PS,这是在最近的实验,而FFLO调制存在于配对字段中。它还提出,最有利的位置检测的FFLO振荡是在附近的临界人口不平衡的弱耦合BCS制度,其中的振荡周期性变得比粒子间的间距大得多。最后,我们分析了非平衡系统中的射频频谱。BCS和BEC侧之间的RF光谱的明显差异揭示了配对场和局部“磁化”的结构。
2007-10-10 cond-mat.supr-con
Multiply quantized vortices in fermionic superfluids: angular momentum, unpaired fermions, and spectral asymmetry
本文计算了在轴对称多重量子化涡旋存在下s波成对超流体的轨道角动量$L_z$。对于涡的缠绕数$|k| > 1$,我们发现,在弱配对BCS制度$L_z$是显着减少从它的值$\hbar N k/2$在玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)制度,其中$N$是费米子的总数。这种偏差的结果从BCS基态,这是由于沿涡旋子隙态的光谱流的结果出现的未成对费米子的存在。我们支持我们的结果分析和数值求解Bogoliubov-de-Gennes方程的弱配对BCS制度。
2017-08-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Suppressed solitonic cascade in spin-imbalanced superfluid Fermi gas
冷原子实验为超流体动力学提供了宝贵的信息,包括拓扑缺陷的衰变级联。虽然玻色系统的级联性质已经很好地建立起来,但我们对费米系统中它们的行为的理解非常有限,特别是在自旋不平衡系统中,超流体(配对)和正常(未配对)粒子自然共存,导致原子云的复杂空间结构。在这里,我们表明,基于一个新开发的微观方法,拓扑缺陷的衰变级联显着修改的自旋极化。我们证明,衰减级联结束在不同的阶段:“暗孤子”,“涡环”或“涡线”,这取决于偏振。我们揭示了这是由于未成对粒子进入孤子的内部结构。因此,涡旋重联受阻,我们预计量子湍流现象可以显着影响,表明新的物理诱导的偏振效应。
2018-06-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Spin-Imbalanced Fermi Superfluidity in a Lieb Lattice Hubbard Model
我们得到了自旋不平衡哈伯德模型在Lieb晶格上的相图。利用BCS平均场论的多带系统理论,我们发现了各种不平衡的超流相。特别是,我们发现了四种不同类型的FFLO相,即具有周期性空间调制的超流相。它们的区别在于库珀对质心动量的大小和方向。我们还看到了一个大的稳定Sarma相区域,在那里密度不平衡与零库珀对动量有关。在负责形成这些相的机制中,平带起着至关重要的作用,其中颗粒可以零能量成本重新调整其密度。的多轨道结构的单位细胞被发现稳定的Sarma相位允许调制的序参量内的单位细胞。我们还研究了有限的温度和交错跳跃参数的晶格上的行为,这些阶段的效果。
2018-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
On the Imbalanced d-wave Superfluids within the Spin Polarized Extended Hubbard Model: Weak Coupling Limit
研究了磁场中扩展哈伯德模型中d波对对称性的超流性质。我们分析了温度和磁场的依赖性的序参量。我们发现,在二维的情况下,空间均匀的自旋极化超流性($SC(P\neq0)$)是稳定的弱耦合限制,在T=0,而不是在二维的s波配对对称的情况下。我们构造了固定化学势($μ$)和电子浓度($n$)的基态相图。此外,我们还得到了温度-磁场和温度-自旋极化的相图。
2013-09-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluid density reduction and spin-imbalanced pairing in a fermionic superfluid due to dynamical boson exchange
我们探索新的功能的非相对论性费米子超流体中的配对相互作用包括一个动态玻色子模式的交换的贡献。我们表明,动力学玻色子交换(DBE),这会导致延迟配对相互作用,从而违反了伽利略不变性的费米子部门,一般导致量子减少的超流密度,因此,即使在零温度下的非零正常分数。对于自旋单重态配对,DBE也导致在零温度下的非零自旋磁化率,提供配对和磁化共存的机制。虽然这些影响对于弱配对来说可以忽略不计,但它们在强配对中变得相当大。对于超冷Fermi-Bose混合物中的双超流现象,DBE引起的费米子扇区密度的降低只会引起Andreev-Bashkin拖曳效应,表明两种超流组分之间存在强烈的卷吸作用. DBE也可能为中子物质的超流分数减少提供一个新的来源,这对于基于中子超流性的中子星毛刺模型至关重要。
2019-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Imbalanced superfluid state in an annular disk
通过数值求解零温下Bogoliubov-de-Gennes方程,研究了具有s波配对的自旋为1/2的费米子的非平衡超流态.两种不同类型的系统被认为是。第一种情况可能与重费米子超导体有关,其中磁场通过塞曼相互作用引起自旋不平衡,并且在巨正则系综中研究该系统。随着磁场的增加,系统从均匀超流态转变为Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态,最后转变为自旋极化的正常态.第二种情况可能与冷费米子系统有关,其中每个物种的费米子数量都是固定的,就像在正则系综中一样。在这种情况下,基态依赖于对强度。对于弱配对,序参量在低自旋不平衡时表现出局域自旋分布的周期性畴壁晶格模式,在高自旋不平衡时表现出扩展自旋分布的正弦调制模式.对于强配对,发现超流态和极化正常态之间的相分离是更可取的,而自旋不平衡的增加只是改变它们之间的比例。
2009-09-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Mass-imbalanced Fermi gases with spin-orbit coupling
我们利用平均场理论分析了BCS-BEC演化过程中自旋轨道耦合质量不平衡费米气体的基态相图,包括种群平衡和非平衡系统。场论。我们的计算表明,质量和布居不平衡和Rashba型自旋轨道耦合(SOC)之间的竞争产生了非常丰富的相图,涉及正常,超流和相分离的区域。此外,我们还发现了拓扑平凡的带隙超流和非平凡的无隙超流之间的量子相变,为冷原子系统奇异现象的实验观测开辟了道路.
2011-10-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous pseudogap in population imbalanced Fermi superfluids
在费米超流体中,粒子数不平衡的增加首先导致转变温度的降低,然后出现调制的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态,最后导致配对本身的抑制。对于相互作用的强度,这样的“平衡”系统具有正常状态的pseudogap,增加不平衡揭示异常的光谱行为。在固定的弱不平衡(小极化)下,稳定的均匀超流体只在一定温度以上出现。态密度在费米能级处具有最小值,然后是弱峰{带隙内的\it},然后是大的带隙边缘相干特征。在加热时,这种非单调的能量依赖性改变为更常规的波动驱动的赝能隙,具有单调的能量依赖性。在大的不平衡下,由于调制阶数,基态是FFLO和“伪带隙”。它在加热时转变为无隙的正常态,然后在更高的温度下再次显示出赝能隙。这些弱不平衡和强不平衡特征都涉及远远超出平均场论的效应。我们建立他们通过使用Monte Carlo技术在大晶格上,激励的配对场分布方面的结果,并比较它们在不平衡的酉费米气体的光谱结果。
2016-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-Imbalanced Pairing and Fermi Surface Deformation in Flat Bands
我们研究了两个具有平带的晶格:Lieb晶格和Kagome晶格上自旋不平衡的吸引哈伯德模型。我们提出的平均场相图具有异国情调的超流相,类似的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)状态,其稳定性证实了动力学平均场论(DMFT)。配对的性质被发现是丰富的,而不仅仅是费米表面位移负责通常的FFLO状态。平带的存在允许在零能量成本的粒子动量分布的变化。这有利于通过多带库珀对形成非平凡的超流相:在平带中的自旋分量的动量分布变形,以模仿位于色散带中的其他自旋分量的费米表面。非成对粒子的费米面是典型的无带隙超流体,也会变形。研究结果揭示了平坦色散对费米表面不稳定性的深刻影响,为观察自旋不平衡超流性和超导性提供了一条可能的途径。
2018-06-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Stability of Sarma phases in density imbalanced electron-hole bilayer systems
研究了零温下不等层密度电子空穴双层系统中的激子凝聚。利用平均场论,我们数值求解BCS能隙方程,并研究了层内相互作用的影响。我们分析了Sarma相的稳定性与$\bk,-\bk$配对计算超流的质量密度,也通过检查的压缩矩阵。我们发现,裸库仑相互作用的超流密度总是积极的Sarma阶段,由于一个独特的动量结构的间隙功能起源于库仑势在零动量和存在的奇异行为的尖锐的费米表面。引入一个简单的模型进行筛选,我们发现,超流密度成为负的相图中的某些区域,对应于一个不稳定的Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型超流相。因此,层内相互作用和屏蔽一起可以导致在电子-空穴双层系统中的BCS-BEC交叉区域中的丰富相图。
2010-03-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Radial Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in a population-imbalanced Fermi gas
提出了在具有涡旋的布居不平衡费米气体中存在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态的可能性。采用Bogoliubov-de-Gennes的形式主义,我们自洽地确定超流的序参量和粒子数密度的存在下的一个漩涡。我们发现,随着粒子数不平衡的增加,超流序参量在径向上围绕涡核发生空间振荡,表明FFLO态趋于稳定。我们发现,与没有涡旋的传统情况相比,在$T=0$的弱耦合区域中,径向FFLO态覆盖了相图的很大区域。我们发现,这种不均匀的超流性可以检测到的局部极化率与超流序参量的节点结构的峰值结构。由于在实验中已经实现了粒子数不平衡的三维费米气体中的涡旋,因此我们的方案是冷原子物理中FFLO态的一个有希望的候选者。
2020-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Luttinger theorem and imbalanced Fermi systems
Luttinger定理的证明,这是最初给出了一个正常的费米液体具有相同的自旋人口正式描述的精确多体理论在零温度下,在这里扩展到一个近似理论的“保守”近似也与自旋不平衡的人口。需要这种扩展的证明,其基本假设在这里详细阐述,源于最近的兴趣,超流体捕获费米原子与吸引力的粒子间相互作用,其中两个自旋布居之间的差异可以足够大,超流性被破坏,系统保持正常,即使在零温度。在这种情况下,我们将证明的有效性Luttinger定理分别为两个自旋人口的任何“$Φ$ -可导”的近似,并说明它特别是自洽的$t$ -矩阵近似。
2017-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Attractive Hofstadter-Hubbard model with imbalanced chemical and vector potentials
在平均场Bogoliubov-de Gennes理论框架下,研究了实空间中Hofstadter蝴蝶、强相互作用和Zeeman场之间的相互作用,探讨了正方晶格上单带Hofstadter-Hubbard哈密顿量的基态,包括不平衡矢量势的奇异可能性.我们发现,矢势和超流序的协同作用打破了系统的空间对称性,形成了条纹有序的类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)超流相和超固相,并根据它们共存的对密度(PDW)、电荷密度(CDW)和自旋密度(SDW)波序对其进行了区分和表征.我们还讨论了封闭系统和评论的可能性,观察到这样的条纹有序相加载中性原子费米气体激光诱导的光晶格下激光产生的人工规范场。
2015-03-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell states and Berezinskii-Kosterlitz-Thouless phase transition in two-dimensional imbalanced Fermi gases
我们研究了二维自旋布居不平衡费米气体的超流性质,探讨了Berezinskiii-Kosterlitz-无势垒(BKT)相变和可能的向Fulde-Ferrell(FF)态的不稳定性之间的相互作用.在平均场近似下,结合量子涨落,得到了相图随温度、化学势不平衡和结合能的变化关系。我们发现,波动改变的平均场相图显着。我们还解决了可能的影响的相分离和/或各向异性FF相的BKT机制。得到了FF态的超流密度张量,发现其横向分量总是为零。这导致发散的波动,并可能排除FF状态的存在,在任何非零温度。
2014-01-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of quasi-one dimensional imbalanced Fermi gases
我们提出了一个理论的晶格阵列的弱耦合一维超冷吸引费米气体(一维“管”)的自旋不平衡,强烈的管内量子涨落无效的平均场论。首先,我们建立了一个有效场论,它处理自旋-电荷混合的基础上,一维单管问题的Bethe animals解决方案。我们证明了一维Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态是一个二组分Luttinger液体,其基元激发是携带电荷和自旋的分数态。利用重整化群分析了一维FFLO态在管间隧穿作用下的不稳定性,发现根据相互作用强度和自旋不平衡的大小,FFLO态要么流入极化费米液体,要么流入FFLO超流体.我们得到了准一维系统的相图,并进一步确定了管间耦合作用下超流转变温度的标度。
2008-11-18 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Mean field phase diagrams of imbalanced Fermi gases near a Feshbach resonance
利用平均场论理论,给出了费米子气体在宽费什巴赫共振附近的非平衡相图.特别是,在平面的相互作用和极化,我们确定的区域相分离相组成的正常和超流组件。我们比较了我们的预测相界与最近的测量,并找到一个很好的定性协议。
2006-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The two-dimensional spin-imbalanced Fermi gas subject to s-wave pairing and spin-orbit coupling is considered a promising platform for realizing a topological chiral-p-wave superfluid. In the BCS limit of s-wave pairing, i.e., when Cooper pairs are only weakly bound, the system enters the topological phase via a second-order transition driven by increasing the Zeeman spin-splitting energy. Stronger attractive two-particle interactions cause the system to undergo the BCS-BEC crossover, in the course of which the topological transition becomes first-order. As a result, topological and nontopolog…
2022-11-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superfluid phase diagrams of trapped Fermi gases with population imbalance
我们提出了相图的人口不平衡,被困费米超流体附近的幺正性。除了提供定量值的超流转变温度,配对起始温度和过渡线(分离的Sarma和相分离制度),我们研究这些过渡的基础上的密度分布和密度差异的中心实验签名。BCS侧共振的预测显示出意想不到的行为,这应该通过实验来寻找。
2006-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
We show that in superfluids with fermionic imbalance and uniform ground state, there are stable solitons. These solutions are formed of radial density modulations resulting in nodal rings. We demonstrate that these solitons exhibit nontrivial soliton-soliton and soliton-vortex interactions and can form complicated bound states in the form of "soliton sacks". In a phase-modulating (Fulde-Ferrell) background, we find different solitonic states, in the form of stable vortex-antivortex pairs.
2020-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nlin.PS
Stability of FFLO states in optical lattices with bilayer structure
利用Bogoliubov de-Gennes方程,研究了双层费米子光晶格系统中超流态的稳定性。结果表明,在非平衡情况下,层间跳跃的引入使径向的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态稳定,而使角向的FFLO态不稳定.我们还讨论了超流基态对系统尺寸的依赖性。阐明了在某个环区域中,A-FFLO态确实在大系统中实现。
2012-04-18 cond-mat.supr-con
Nesting and lifetime effects in the FFLO state of quasi-one-dimensional imbalanced Fermi gases
受最近在一维费米原子气体中实现了Fulde-Ferrell(FF)和Larkin-Ovchinnikov(LO)态候选态的启发,我们研究了这些神秘的有限动量配对超流体中的量子相变.本文研究了零温下均匀自旋不平衡准一维费米气体中的FF态,研究了诱导相互作用对FFLO相稳定性的影响。当考虑到这一点时,我们发现从完全极化到FFLO状态的直接转变。此外,我们还考虑了准粒子态的有限寿命对正常超流不稳定性的影响。在长寿命的限制下,寿命效应是无关紧要的,并且过渡是直接从全极化到FFLO状态。然而,我们表明,对于足够短的寿命有一个量子临界点(QCP),在一个有限的值的费米波矢量的不同的准粒子的失配,我们充分的特点。在这种情况下,转变是从FFLO相位到具有增加的失配的正常部分偏振状态。
2013-08-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Normal-Superfluid Interface Scattering For Polarized Fermion Gases
我们认为,对于最近的实验与不平衡的费米子气体,温度差可能会发生之间的正常(N)和带隙的超流(SF)相。利用平均场理论,我们研究了粒子在N-SF界面上从深BCS到么正态的散射。我们发现,整个界面的热导率呈指数快速下降与增加$h/k_B T$,其中$h$是化学势的不平衡。这意味着N相和SF相之间的热平衡被阻断。我们还提供了一个可能的机制,创造间隙振荡(FFLO样状态),在最近的研究中看到这些系统。
2007-04-30 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Vortex core states in superfluid Fermi-Fermi mixtures with unequal masses
我们分析了两种(质量不平衡)超流费米子混合物的涡核态作为两体结合能的函数。特别是我们解决了Bogoliubov-de Gennes方程的人口平衡的混合物的$^{6}$锂和$^{40}$ K原子在零温度。我们发现涡旋核主要被轻质量($^{6}$ Li)费米子占据,而重质量($^{40}$ K)费米子的核密度是高度耗尽的。这是相反的一个物种(质量平衡)的混合物与平衡的人口,其中等量的密度耗尽被发现在涡核的两个赝自旋组件。
2008-08-06 cond-mat.other cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover and the disappearance of FFLO-correlations in a spin-imbalanced, one-dimensional Fermi gas
本文对自旋不平衡费米气体的一维BCS-BEC交叉进行了数值研究。在实空间表示的玻色-费米共振模型描述的交叉。我们的主要兴趣是在行为的对相关性,其中,在BCS限制,是富尔德-费雷尔-拉金-Ovchinnikov型,而在BEC限制,超流体的双原子分子形式,表现出准凝聚在零动量。我们用密度矩阵重整化群方法计算了作为分子能级失谐量和极化函数的相图。作为一个主要的结果,我们表明,FFLO样的相关性消失远低于全极化接近共振。临界偏振依赖于失谐和填充。
2010-02-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Polarons can serve as an ideal platform to identify few-body correlations in tackling complex many-body problems. In this work, we reveal various crystalline few-body correlations smoothly emergent from the mass-imbalanced Fermi polarons in two dimensions. A unified variational approach up to three particle-hole excitations allows us to extract the dominant dimer, trimer or tetramer correlation in a single framework. When the fermion-impurity mass ratio is beyond certain critical value, the Fermi polaron is found to undergo a smooth crossover, instead of a sharp transition, from the polaronic …
2022-07-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Unusual destruction and enhancement of superfluidity of atomic Fermi gases by population imbalance in a one-dimensional optical lattice
利用对涨落理论,研究了一维光晶格中具有短程吸引相互作用的粒子数不平衡超冷费米原子气体的超流行为。我们发现,除了广泛的赝隙现象和中温超流性,超流相很容易被破坏,除了在参数空间的有限区域。我们发现了一个新的机制对跳跃,协助过多的多数费米子,在连续晶格混合的存在下,这导致了一个不寻常的常数BEC渐近线$T_c$是独立的配对强度。结果,在BEC的幺正性方面,超流性,当它存在时,可能会被人口不平衡强烈增强。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large Range of Stability of Larkin-Ovchinnikov States for Imbalanced Fermi Gases in Optical Lattices
我们发现,调制超流序参量的Larkin-Ovchinnikov(LO)态在晶格中比在连续介质中具有大得多的稳定范围。利用Bogoliubov-de Gennes完全自洽方法,得到了上下费米子布居不等的三维立方吸引哈伯德模型的相图.我们发现一个强调制的本地偏振,应该提供一个独特的签名检测的LO相位。壳结构中存在的陷阱产生的奇异密度在相边界,并提供额外的证据LO阶段。依赖于特定的参数,LO基态出现在一个大范围的布居不平衡,涉及80%的原子在陷阱中,并可以存在高达熵s ~ 0.5 kB每个费米子。
2009-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase diagram of a strongly interacting polarized Fermi gas in one dimension
基于可积Gaudin模型和局域密度近似,讨论了自旋布居不平衡的一维囚禁费米气体在任意吸引相互作用下的相结构.一个相分离状态,与极化的超流芯浸没在一个非极化的超流壳,出现低于临界自旋极化。在它之上,极化超流物质和完全极化的正常气体共存是有利的。这两种奇异态可以在实验上实现,并通过测量最低密度压缩模来诊断。我们确定的极化超流体具有FFLO结构,并预测所产生的模式频率作为自旋极化的函数。
2007-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Probing the homogeneous spectral function of a strongly interacting superfluid atomic Fermi gas in a trap using phase separation and momentum resolved rf spectroscopy
探测阱中强相互作用费米气体的\emph{local}谱函数$A(\mathbf{k},ω)$是非常重要的。动量分辨射频光谱已被证明能够探测陷阱平均的$A(\mathbf{k},ω)$。然而,这种技术的实用性受到陷阱不均匀性的限制。独立于特定的理论,本文提出通过研究低温下相分离、布居不平衡的费米气体中少数费米子的动量分辨rf谱,可以有效地提取均匀超流费米气体(在陷阱中心)的$A(\mathbf{k},ω)$。在支持下,我们提出了计算的光谱函数和光谱强度图的各种情况下,从BCS通过BEC制度使用不同的理论。
2011-07-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paired fermionic superfluids with s- and p-wave interactions
本论文介绍了零温下s波和p波共振配对费米气体的理论研究。在宽共振s波BCS-BEC渡越的BEC区,计算了化学势、声速、凝聚体损耗和基态能量。这些量是在低密度近似下计算的。用图解法计算玻色子散射长度约为0.60a,与费米子散射长度一致,证实了一个众所周知的结果。微扰方法在中间BCS-BEC交叉机制中失效,这是未研究的。在低密度展开下计算了量子修正,并对质量不平衡的两组分费米气体进行了研究。对于全同费米子,讨论了p波费什巴赫共振如何根据短距离物理性质自然地分为“弱”和“强”两类。它显示如何绑定费米子三聚体出现在强共振超流体。研究了共振增强下三聚体的出现,并估算了p波双原子分子碰撞弛豫形成三聚体的寿命。
2008-07-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
FFLO or Majorana superfluids: The fate of fermionic cold atoms in spin-orbit coupled optical lattices
最近在实验上实现了超冷原子的自旋轨道耦合,为探索新的量子物质开辟了一条全新的途径。在实验中,SOC是同时实施与塞曼场。这样的自旋轨道耦合费米气体被预测支持马约拉纳费米子与非阿贝尔交换统计在一维(1D)。然而,正如最近的理论和实验所示,一维自旋不平衡费米气体,塞曼场可以导致长期寻求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)超流体与非零动量库珀配对,在马约拉纳超流体的零动量配对。因此,一个自然的问题是,FFLO或马约拉纳超流体哪一相将在存在大塞曼场的自旋轨道耦合费米气体中生存。本文通过研究一维(准一维)自旋-轨道耦合费米冷原子光晶格的平均场量子相位来解决这个问题。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Effective potential and quantum criticality for imbalanced Fermi mixtures
我们研究了自旋和质量不平衡的费米混合物在超流态开始时的有效作用量的解析结构。我们特别关注的是将三临界温度抑制到零的可能性,使得过渡保持连续直到$T=0$,并且相图具有量子临界点。在平均场水平上,我们分析确定这样的可能性,在一个政权的参数的维度$d=3$。相反,在$d=2$中,我们证明了量子临界点的发生(在平均场水平)被排除在外。我们表明,朗道扩展的有效潜力仍然定义良好的限制$T\to 0^+$除了一个子集的模型参数,其中包括标准BCS限制。我们计算了过渡线的平均场渐近形状。利用泛函重整化群框架,我们超越了平均场论,证明了$d=3$中量子临界点相对于涨落的稳定性。
2018-07-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell state of spin polarized atomic Fermi superfluid on a spherical surface
College of Physics, Sichuan University(四川大学物理学院);Department of Physics, University of California, Merced(加州大学默塞德分校物理系)
研究在球面薄壳中非平衡费米气体的BdG方程,分析LOFF态在紧凑几何中的相图,发现LOFF态在高自旋极化下更稳定,但其在球面表面易碎。
2026-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
We perform a detailed analysis of the phase transition between the uniform superfluid and normal phases in spin- and mass-imbalanced Fermi mixtures. At mean-field level we demonstrate that at temperature $T\to 0$ the gradient term in the effective action can be tuned to zero for experimentally relevant sets of parameters, thus providing an avenue to realize a quantum Lifshitz point. We subsequently analyze damping processes affecting the order-parameter field across the phase transition. We show that, in the low energy limit, Landau damping occurs only in the symmetry-broken phase and affects …
2020-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Vortex structure and spectrum of atomic Fermi superfluid in a spherical bubble trap
本文通过求解BdG方程研究了球形气泡阱中原子费米超流在BCS-BEC渡越区的多重量子化涡旋结构,发现高涡量涡旋中心在BCS区域出现密度峰和电流反向环流,并揭示了隙内态分支数与涡量的拓扑对应关系。
2023-10-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Stable non-equilibrium Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in a spin-imbalanced driven-dissipative Fermi gas loaded on a three-dimensional cubic optical lattice
本文将Nozieres-Schmitt-Rink强耦合理论推广到驱动-耗散非平衡情形,证明在无自旋不平衡的双组分费米气体中,借助双库诱导的双边缘动量分布和三维立方光晶格抑制配对涨落,可实现稳定的非平衡FFLO超流相,并给出平均场相图。
2023-05-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Stability of spin-orbit coupled Fermi gases with population imbalance
利用自洽平均场论,分析了BCS-BEC演化过程中Rashba型自旋轨道耦合(SOC)对布居不平衡费米气体基态相图的影响。我们发现,SOC和人口的不平衡抵消,这种竞争往往稳定的相分离的均匀超流相。然而,我们也表明,SOC稳定(不稳定)的均匀超流相对正常阶段低(高)人口不平衡。此外,我们发现拓扑量子相变与零准粒子能量的动量空间区域的外观,并研究其签名的动量分布。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional interaction between vortices in a polarized Fermi gas
最近,在分子玻色-爱因斯坦凝聚中,自旋布居不平衡的超冷费米气体的基态被预测为具有单一无隙费米面的均匀超流态。我们使用基于量子力学的有效场论研究了这种新状态下的涡旋,该理论捕捉了无带隙费米子和超流相位波动的低能物理。这个理论适用于所有自旋不平衡的超冷费米气体在超流制度,无论原始的费米子配对相互作用是弱或强。我们发现了一个显着的,非传统的形式的相互作用的漩涡。无带隙费米子的存在产生了空间振荡势,类似于非磁性金属中的RKKY间接交换相互作用。我们比较的有效理论的参数,实验可测量的量,并进一步讨论的条件,验证预测的新功能。我们的研究开辟了一个有趣的问题,从通常的排斥对数(2D库仑)和主要吸引力的费米子诱导的相互作用之间的竞争所产生的涡旋晶格的性质。
2007-10-12 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Uncovering Exotic Paired States in the 2D Spin-Imbalanced Fermi Gas with Neural Wave Functions
Department of Physics, Imperial College London, South Kensington Campus, London SW7 2AZ, United Kingdom(伦敦帝国学院物理系,南肯辛顿校区,伦敦SW7 2AZ,英国);DeepMind, 6 Pancras Square, London N1C 4AG, United Kingdom(深度思维公司,6 Pancras Square,伦敦N1C 4AG,英国);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST), 80799 Munich, Germany(慕尼黑量子科学与技术中心(MCQST),慕尼黑,德国)
研究利用神经网络变分蒙特卡洛方法揭示二维自旋不平衡费米气体在零温度相图中异常配对态的形成机制及相变行为。
2026-04-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con cs.LG
Phase Diagram of Cold Polarized Fermi Gas in Two Dimensions
本文系统地研究了二维冷极化费米气体在BCS-BEC交叉中的超流相图。在BCS-Leggett平均场论中,从非极化超流相到正常相的转变总是一阶的。对于均匀系统,在整个耦合参数范围内解析地确定了两个临界塞曼场和临界粒子数不平衡,并证明了超流-正常混合相是两个临界场之间的基态.在局域密度近似下计算的简谐势阱存在下的密度分布呈现出壳结构,中心是超流核,外面是正常壳。对于弱相互作用,正常壳层包含一个部分极化的云与恒定的密度差包围着一个完全极化的状态。对于强相互作用,正常壳层完全处于完全极化状态,其密度分布仅取决于全局布居不平衡。双费米子束缚态可以在整个高度不平衡的正常相中存活。
2008-09-06 cond-mat.other cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Structures and proximity effects of inhomogeneous population-imbalanced Fermi gases with pairing interactions
California Polytechnic State University(加州州立理工大学);University of California, Merced(加州大学默塞德分校)
研究不均匀人口不平衡费米气体在不同相共存时的结构和性质,通过Bogoliubov-de Gennes方程分析配对强度和自旋极化变化对FFLO相和BCS超流相的转换影响,揭示近邻效应和相间特性。
2026-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph