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
Dislocation-induced superfluidity in a model supersolid
受最近对$^4$ He超固态行为的实验的启发,我们研究了刃位错在玻色晶体中促进超流性的作用。使用朗道理论,我们耦合的弹性应变场的位错的超流密度,并使用线性分析表明,超流形核的位错发生之前,在大部分的固体。超越线性分析,我们发展了一个系统的微扰理论在弱非线性制度,并使用这种方法来整合出横向自由度,并导出一个一维的Landau方程的超流序参量。然后,我们将我们的分析扩展到位错线的网络,并通过整合序参量中的波动导出位错网络的XY模型。我们的研究结果表明,网络的有序温度对位错密度有敏感的依赖性,与许多实验一致,这些实验发现样品质量和超固体响应之间存在明确的联系。
2011-08-18 cond-mat.other
Supersolidity in quantum films adsorbed on graphene and graphite
用量子蒙特卡罗方法研究了吸附在石墨烯和石墨上的$^4$ He和H $_2$的第一层超流密度。我们的主要重点是平衡基态的系统,这对应于注册的$\sqrt3 \times \sqrt3$阶段。H $_2$的完美固相没有显示出超流信号,而$^4$ He具有有限但很小的超流分数(0.67%)。在晶体中引入空位使超流性增加,在不破坏空间固体有序的情况下,在$^4$ He中显示出高达14%的值。
2011-03-18 cond-mat.other
And quiet flows the supersolid ${}^4He$
超流体是一种超固体,它具有由涡旋和反涡旋丝组成的六角晶格的原子尺度超流,用单个宏观波函数描述。当超流体\he 4被加压时,在第一阶转变处,回旋子(原子尺度电流循环,涡旋环)不仅冷凝,而且{ \em膨胀并融合成六边形或其他复杂的超流图案}。涡核含有过量密度的非凝聚态原子。此外,开尔文(m = 0,项链)模式凝聚在涡丝。这导致了hcp对称的3D原子密度波。在我们的理论中,超流相刚度,而不是原子局域化,模仿固体一样的刚性。
2005-05-06 cond-mat.other
Stable dilute supersolid of two-dimensional dipolar bosons
我们考虑二维玻色偶极子垂直于平面。在通常的两体接触和长程偶极相互作用的顶部,我们添加了一个接触三体排斥预期,特别是,在双层几何与隧道的偶极。三体排斥是至关重要的稳定系统,我们表明,我们的模型允许稳定的连续空间超固态在稀制度和计算的零温度相图。
2015-06-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Supersolidity in the second layer of $para$-H$_2$ adsorbed on graphite
用量子蒙特卡罗方法计算了$para$ -H $_2$在石墨表面的第二层吸附相图。第二层显示出无公度的三角形晶体结构。通过使用对称波函数,使分子交换成为可能,我们观察到,这种近二维晶体显示出有限的超流体密度,总密度约为0.1650 $^{-2}$。发现该超固相的超流分数很小,为0.41 $\pm$ 0.05 \%,但仍然可以通过实验获得。
2022-03-07 cond-mat.other
Dipolar Bosons in Triangular Optical Lattices: Quantum Phase Transitions and Anomalous Hysteresis
研究了偶极玻色子在三角形光晶格中的零温相变和滞回现象。我们发现从超固态到超流态的量子熔化转变是一级的,与以前的报道相反。我们还发现,由于强量子涨落的存在,超固体(或固体)-超流体相变会出现反常的滞后行为,即密度-化学势曲线不形成标准的环结构。此外,我们表明,转变发生单向沿异常滞后曲线。
2012-02-06 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
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
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
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
Supersolid dipolar phases in planar geometry: effects of tilted polarization
该研究探究平面几何中偶极Bose-Einstein凝聚体的倾斜极化效应,发现面内极化分量将相图的单临界点转为三条临界线,引发相结构轴向形变和超流性各向异性,为相关实验与理论研究提供新方向。
2025-01-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
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