Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
应用推广到有限极化和有限温度的Jastrow-Slater近似,研究了具有排斥作用的冷费米气体中的巡游铁磁性。对于零温下的两个组分,在与QMC相容的$ak_F\simeq0.90$中发现了二级相变。计算了热力学函数和可观测量,如可压缩性和自旋磁化率以及由此产生的数量和自旋的波动。对于被困气体的云半径和动能的计算和最近的实验相比。自旋极化系统被推荐用于有效分离大的铁磁畴。预测了多组分体系的集体模,计算了三临界点。
2010-12-21 cond-mat.quant-gas
Dynamics of Uniform Quantum Gases, I: Density and Current Correlations
一个统一的方法适用于任何波数,频率和温度的均匀理想量子气体允许的数量密度和粒子电流密度响应函数的全面研究。用多项式给出了谱函数的精确解析表达式。此外,粒子数和粒子电流的静态磁化率,逸度小于单位,另外涉及库默尔函数。利用波数和温度依赖的横向电流静态磁化率,明确地表明在玻色凝聚的均匀理想气体中,电流关联是长范围的,但对于高于临界温度的玻色子以及费米和玻尔兹曼气体,这些关联在所有温度下都是短范围的.中性量子粒子系统的接触排斥相互作用被认为是在随机相位近似。利用粒子数和横流磁化率的表达式讨论了所考虑系统中超流性的存在与否。
2009-12-15 cond-mat.quant-gas
Degenerate Bose gases with uniform loss
我们从理论上研究了耦合到空马尔可夫浴中的弱相互作用简并玻色气体。我们表明,在普适声子极限的系统演化到一个渐近状态,其中一个紧急的温度是由量子噪声的外耦合过程。对于实验中通常遇到的情况,这种机制会导致显着的冷却。这种耗散冷却补充了传统的蒸发冷却,并在热化被高度抑制的环境中占主导地位,例如在一维准冷凝中。
2016-03-21 cond-mat.quant-gas
Quantum criticality and universal scaling of strongly attractive spin-imbalanced Fermi gases in a 1D harmonic trap
研究了一维谐振子势阱中强吸引费米气体的热力学和量子临界性。有限的温度密度分布,熵,压缩性和磁化率的被困气体的局部密度近似的热力学分析结果进行了研究。我们表明,目前的实验能够测量普适Tomonaga-Luttinger液体物理和量子临界的一维强相互作用费米气体。结果提供了对自旋不平衡原子费米气体的相图的关键特征的最近测量的见解[Liao等人,Nature 467,567(2010)],并指出进一步研究超冷原子费米气体中的量子临界现象。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of Attractive and Repulsive Fermi Gases in Two Dimensions
本文研究了自旋不平衡的两组分费米气体的吸引和排斥性质。利用广义$T$矩阵近似,我们研究了吸引和排斥接触相互作用费米气体的热力学性质。通过费什巴赫共振可以调节由真空中的束缚态能量$E_b=\hbar^2/m a_{2d}^2$表征的相互作用强度。计算了两支费米气体的相互作用能、压缩系数和自旋磁化率。对于排斥支,我们还发现了一个临界相互作用强度$a_{2d}^{(c)}$以上,这个亚稳态热力学状态变得不稳定。这个临界值取决于系统的温度和自旋不平衡(“磁化”)。
2014-08-14 cond-mat.quant-gas
Shear Viscosity of Uniform Fermi Gases with Population Imbalance
剪切粘滞系数在研究超冷费米气体的输运现象中起着重要的作用,并且是各种微观理论的诊断依据。由于布居不平衡费米气体的相结构复杂,以往的工作主要集中在非极化费米气体。在这里,我们调查的剪切粘度均匀,人口不平衡的费米气体在有限温度下可调的吸引相互作用,通过使用配对涨落理论的物理量和规范不变的线性响应理论的输运系数。在幺正和BEC体系中,剪切粘度随着极化的增加而增加,因为多余的多数费米子引起像正常流体一样的无隙激发。在弱BEC制度的多余的费米子也抑制非凝聚对在低极化,我们发现在剪切粘度和弛豫时间的比例的最小值。为了帮助约束线性响应理论的弛豫时间,我们推导出一个精确的关系连接一些热力学量和输运系数在平均场水平的酉费米超流体与人口不平衡。提出了一种超越平均场论的近似关系,它与数值结果只有轻微的偏差.
2017-06-22 cond-mat.quant-gas
Condensate fraction of cold gases in non-uniform external potential
精确计算不具有连续对称性的多维非均匀相互作用玻色系统中的凝聚分数是一个困难的计算问题。我们已经开发了一个迭代程序,允许计算凝聚分数以及相应的本征函数的单体密度矩阵。我们成功地验证了这一过程中的扩散蒙特卡罗模拟的玻色气体在光晶格在零温度。我们还讨论了在冷玻色系统中检验相干性的不同判据之间的关系,如超流态、凝聚态和零动量态粒子的分数。
2011-02-17 cond-mat.quant-gas
Homogeneous Atomic Fermi Gases
本文报道了均匀势场中超冷原子的均匀费米气体的产生。在自旋极化气体的动量分布中,我们观察到费米面的出现和每个动量态一个粒子的饱和占据。这直接证实了动量空间中的泡利阻塞。对于自旋平衡的幺正费米气体,我们观察到空间均匀的对凝聚。对于热力学测量,我们引入了一个混合势,它在一维是调和的,在其他两个方面是均匀的。空间分辨的压缩性揭示了自旋平衡的费米气体的超流转变、完全极化的费米气体的饱和和部分极化的费米气体的极化子区域的强吸引。
2016-10-31 cond-mat.quant-gas
Uniform spin susceptibility and spin-gap phenomenon in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas
本文研究了超冷费米气体BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)过渡区的均匀自旋磁化率$χ_{\rm s}$。包括配对波动的框架内的一个扩展的$T$矩阵近似,我们表明,$χ_{\rm s}$表现出非单调的温度依赖性在正常状态。特别地,由于强的配对波动,$χ_{\rm s}$在超流相变温度$T_{\rm c}$附近被抑制。为了表征这种反常行为,我们引入自旋间隙温度$T_{\rm s}$作为$χ_{\rm s}$取最大值的温度。在整个BCS-BEC交叉区域中确定$T_{\rm s}$,我们根据温度和配对相互作用的强度确定了费米气体相图中的自旋带隙区域。我们还阐明了自旋能隙现象与单粒子态密度中出现的赝能隙现象之间的关系。我们的结果表明,在BCS-BEC交叉区的超冷费米气体是一个非常有用的系统,以统一的方式研究赝能隙现象和自旋能隙现象。
2013-12-04 cond-mat.quant-gas
Spin dynamics and Andreev-Bashkin effect in mixtures of one-dimensional Bose gases
研究了一维玻色气体通过排斥接触势相互作用时自旋波的传播。通过使用量子Monte Carlo方法,我们计算静态基态性质,如自旋磁化率和自旋结构因子,作为两个物种内和物种间耦合强度的函数,我们确定相分离的临界参数。在均匀混合物中,自旋波的速度及其软化的临界点附近的相分离的结果得到的总和规则的方法。我们量化的非耗散阻力效应,造成的Andreev-Bashkin电流-电流之间的相互作用的气体的两个组件,我们表明,在政权的强耦合,它会导致显着抑制的自旋波速度。
2018-06-20 cond-mat.quant-gas
Polarized Fermi gases at finite temperature in the BCS-BEC crossover
我们考虑极化费米气体的BCS-BEC交叉区域内的临界温度内的T矩阵形式。通过以自洽的方式处理准粒子能量的类平均场移动,我们避免了标准Nozieres-Schmitt-Rink方法在极化情况下的已知病理行为,即,极化具有右符号并且自旋极化率为正。计算了相关系统的动量分布,并表明在零温极限下,它们满足Luttinger定理。相图,自旋磁化率,和压缩性的结果进行了讨论。
2014-11-26 cond-mat.quant-gas
Dark Solitons with Majorana Fermions in Spin-Orbit-Coupled Fermi Gases
我们发现,在自旋轨道耦合的高自旋不平衡费米气体中,可以存在单个暗孤子,其中自旋轨道耦合有利于均匀超流体而不是非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov态,导致在高度不平衡的气体中产生暗孤子激发.在临界自旋不平衡以上,两个拓扑马约拉纳费米子(MF)可以共存于一个暗孤子中,这为通过控制孤子来操纵MF铺平了道路。在拓扑转变点处,孤子两端的原子密度差突然消失,这为拓扑孤子的识别提供了一个信号。
2014-09-26 cond-mat.quant-gas
Second sound and the density response function in uniform superfluid atomic gases
最近,人们对超流玻色和费米气体中的第二声重新产生了兴趣。利用双流体动力学理论,我们回顾了这些系统的密度响应$χ_{nn}(\bq,ω)$,作为一种工具,以确定第二个声音的实验基于密度探针。我们的工作推广了超流$^4$ He临界区动力学结构因子$S(\bq,ω)$的研究。我们表明,在均匀超流费米气体的幺正极限下,在压缩性求和规则中,第二与第一声的相对权重由朗道-Placzek比率$\lp\equiv (\bar{c}_p-\bar{c}_v)/\bar{c}_v$给出,对于所有低于$T_c$的温度。与超流$^4$ He相比,在强相互作用的费米气体中,$\lp$要大得多,已经是$T \sim 0.8 T_c$的阶数单位,从而提供了用密度探针激发第二声的有希望的机会。与$\mathrm{Im}χ_{nn}(\bq,ω)$(在双光子布拉格散射中测量)相比,第一和第二声音的相对权重在$S(\bq,ω)$(在脉冲传播研究中测量)中是完全不同的。我们证明了在么正性下,强相互作用玻色凝聚气体中的$S(\bq,ω)$的第一和第二声与费米气体中的第一和第二声相似。然而,在弱相互作用玻色气体中,第一和第二声音主要分别是热云和冷凝物的非耦合振荡,并且第二声音在$S(\bq,ω)$中具有大部分频谱权重。我们还讨论了第一和第二声中涉及的超流和正常流体速度场的行为。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas
Landau critical velocity in weakly interacting Bose gases
当均匀玻色气体以大于朗道临界速度v_c的速度流动时,不一定会破坏超流性,而只会导致超流质量密度ρ_s的减小。本文分析了弱相互作用玻色气体在有限范围内的粒子间相互作用导致准粒子动量非零时的朗道临界速度,明确地构造了流体流动速度大于v_c时的(非均匀)凝聚体,并计算了伴随的ρ_s的减小。我们简要地评论了物理学与超流体中其他问题的关系,例如,孤子和玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋,以及超导体中的临界电流。
2012-06-29 cond-mat.quant-gas
Spin transport between polarized Fermi gases near the ferromagnetic phase transition
本研究理论探讨了铁磁相变附近极化费米气体间的自旋输运,通过Keldysh格林函数方法分析了准粒子与自旋翻转隧穿过程,发现前者线性而后者三次方依赖于极化偏压,并揭示了强耦合区磁振子隧穿增强及临界强度附近的特征行为。
2023-10-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Topological Uniform Superfluid and FFLO Phases in 3D to 1D crossover of spin-orbit coupled Fermi gases
我们考虑准一维系统实现了一个阵列的弱耦合平行一维“管”在一个二维晶格,允许自由运动的原子在轴向方向上的存在下的塞曼场,Rashba型自旋轨道耦合(SOC),和s-波吸引相互作用,而径向运动是严格限制的。我们求解了准一维费米气体的零温(T=0)Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,其中色散被管间隧穿修正,并表明T=0相图中存在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相,对于较小的SOC值,质心动量为零的库珀对,而对于较大的SOC值和高塞曼场,则为均匀的超流相质心动量为零时,库珀对向拓扑均匀超流相(管端为Majorana费米子)的方向不稳定。此外,我们表明,在这个模型中,调整二维光晶格强度允许一个探索的3D和1D系统之间的过渡过程中的相的交叉行为,并在一般的FFLO(小SOC)和拓扑均匀的超流相(大SOC)的系统变得更加一维的青睐。我们还发现存在的塞曼调谐的拓扑量子相变(TQPT)的FFLO相位本身和大值的塞曼字段和小SOC的TQPT引起的拓扑不同的FFLO相位的证据。
2013-09-01 cond-mat.quant-gas
Magnetic phase transition in a mixture of two interacting Bose gases at finite temperature
研究了两种相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物的热稳定性条件。这些导致一级相变到两种冷凝物完全空间分离的分层相,即使混合物在零温度下是可混溶的。在Popov理论的框架下得到了等温压缩性、自旋磁化率和相变温度$T_M$的精确预测,该理论适当地包含了自旋和密度通道中的超平均场量子涨落和热涨落.对于分别处于超精细态$\lvert F=1, m_F=1 \rangle$和$\lvert F=1, m_F=-1 \rangle$的两种钠缩合物的混合物,预测$T_M$在约$0.7$倍于通常的BEC临界温度处发生。
2019-08-14 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of dilute Bose gases: Beyond mean-field theory for binary mixtures of Bose-Einstein condensate
我们研究了二元玻色混合物的热力学性质,通过发展一个超越平均场的波波夫理论,该理论适当地包括了密度和自旋通道中的量子和热涨落的影响。关键的热力学量,如等温压缩性和磁化率的结果,来自巨正则势的微扰计算。我们发现,热波动可以对二元混合物的溶解性条件起关键作用,即使混合物在零温度下是可溶的,也有利于在有限温度下的相分离,如在先前的工作中已经预期的那样[Ota等人,物理修订版信函123,075301(2019)]。我们进一步研究了在种内相互作用以及两个组分的质量中存在不对称性的二元混合物的相容性条件。此外,我们讨论了混合物的超流行为和Andreev-Bashkin效应的温度依赖性。
2020-12-06 cond-mat.quant-gas
Quantum Monte Carlo simulations of two-dimensional repulsive Fermi gases with population imbalance
用固定节点扩散蒙特卡罗模拟研究了二维二元排斥费米气体的基态性质。每个粒子的能量被确定为组件间的相互作用强度和人口不平衡的函数。制度的普遍性方面的s-波散射长度确定通过比较硬盘和软盘的潜力的结果。在大不平衡状态下,二维极化子的Landau-Pomeranchuk泛函很好地描述了状态方程。为了充分描述这种膨胀,我们确定了极化子的有效质量和耦合参数,补充了以前对其化学势的研究。此外,我们从低不平衡数据中提取磁化率,发现与平均场预测只有很小的偏差。虽然平均场论预测从顺磁到完全铁磁相的直接过渡,但我们的扩散蒙特卡罗结果表明,部分铁磁相在相互作用参数的窄区间内是稳定的。这一发现需要进一步分析由于固定节点约束的影响。
2021-03-24 cond-mat.quant-gas
Contact and sum-rules in a near-uniform Fermi gas at unitarity
本文对幺正费米气体的高能激发谱进行了实验研究。使用聚焦光束布拉格光谱,我们本地探测原子的中心区域的谐波捕获云的密度几乎是均匀的,使测量的动态结构因子的温度范围内低于和高于超流过渡。应用求和规则测量的布拉格光谱,我们解决的特征行为的通用接触参数,${\cal C}$,在超流过渡。我们还采用了最近的理论结果的动力学(二阶矩)求和规则,以获得内能的气体在幺正性。
2019-02-21 cond-mat.quant-gas
Spin fluctuations, susceptibility and the dipole oscillation of a nearly ferromagnetic Fermi gas
讨论了正散射长度下原子费米气体相互作用中自旋涨落和磁化率的作用。热和量子涨落被认为是。使用求和规则的方法和最近的{ \it ab initio} Monte Carlo结果的磁化率均匀的物质,我们提供了明确的预测的频率的自旋偶极振荡的气体被捕获的谐波势和讨论的偏差时,系统接近铁磁转变的行为的理想气体。本文还讨论了朗道参数在磁性表征中的作用。
2010-07-26 cond-mat.quant-gas
Dynamical Cluster Quantum Monte Carlo Study of the Single Particle Spectra of Strongly Interacting Fermion Gases
本文研究了三维引力哈伯德模型在稀极限下描述的么正态下共振相互作用费米子的单粒子谱函数。我们的方法,基于动态集群近似和最大熵方法,显示了出现的差距,随着温度的降低,在最近的冷原子光电发射实验报告,跨越BEC-BCS交叉耦合值。通过比较光谱函数的行为的虚时间动力学配对磁化率,我们属性的发展的差距,形成本地绑定原子对。
2010-04-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of the particle-hole channel on BCS--Bose-Einstein condensation crossover in atomic Fermi gases
BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉是通过粒子-粒子通道中费米子对强度由弱到强来实现的。在这里,我们研究的粒子空穴通道上的零$T$间隙$Δ(0)$,超流转变温度$T_{\text{c}}$和赝间隙在$T_{\text{c}}$,以及平均场比$2Δ(0)/T_{\text{c}}^{\text{MF}}$,从BCS通过BEC制度,在一个配对波动理论的框架,其中包括自洽的贡献有限动量对的效果。这些对必然导致在$T_{\text{c}}$之上和之下的单粒子激发谱中的赝能隙。我们对无限粒子-空穴梯形图求和,使得粒子-粒子和粒子-空穴$T$ -矩阵相互纠缠。我们发现,粒子-空穴磁化率具有复杂的动力学结构,具有很强的动量和频率依赖性,并且对温度、能隙大小和相互作用强度很敏感。我们的结论是,忽略自能反馈导致严重高估的粒子-空穴的磁化率。在BCS极限下,粒子-空穴通道效应可以通过整体配对强度的相同降低来近似,使得比率$2Δ(0)/T_{\text{c}}$不受影响,这与Gor'kov \textit{et al.}对主导级的一致。然而,效果变得更加复杂和明显的交叉制度,其中的粒子-空穴的磁化率降低了一个较小的费米面和一个大的(伪)间隙。在BEC区域的深处,粒子-空穴通道的贡献降为零。我们建议,在低温下作为密度的函数的费什巴赫共振的磁场的精确测量可以用来量化粒子-空穴磁化率和测试不同的理论。
2012-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mesoscopic Effects in Quantum Phases of Ultracold Quantum Gases in Optical Lattices
我们提出了一个广泛的量子措施的数值解的一维玻色和费米哈伯德哈密顿与开放边界条件的有限尺寸系统。有限尺寸效应与光晶格中的超冷量子气体高度相关,其中外部陷阱以著名的“婚礼蛋糕”结构的形式产生较小的有效区域,并且局域密度近似通常不适用。具体来说,对于玻色-哈伯德哈密顿量,我们计算的数量,量子耗尽,本地冯诺伊曼熵,广义纠缠或Q-措施,保真度和保真度磁化率;对于费米-哈伯德哈密顿量,我们还计算了配对相关,磁化强度,电荷密度相关,和反铁磁结构因子。我们的数值方法是虚时间传播通过时间演变块抽取。作为我们研究的一部分,我们提供了一个仔细的比较规范与巨正则系综和Gutzwiller与纠缠模拟。玻色子的有限大小发生的最显着的效果:我们观察到一个强大的模糊的莫特叶尖伴随着更高的消耗,并显示如何的位置的第一莫特叶尖接近热力学值作为系统大小的函数。
2009-09-29 cond-mat.quant-gas
Ballistic particle transport and Drude weight in gases
Bergische Universität Wuppertal(伍珀塔尔大学);Univ Lyon, ENS de Lyon, Univ Claude Bernard, CNRS, Laboratoire de Physique(里昂大学,巴黎高等师范学院里昂分校,克莱德·伯纳德大学,法国国家科学研究中心,物理实验室)
该研究推导了非相对论气体中粒子输运的Drude重量公式,并展示了其在广义Gibbs集合中的应用及与电导率的关系。
2025-12-03 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Universality in rotating strongly interacting gases
我们解析地确定了两个相互作用的粒子在一个旋转或一个均匀的合成磁场的谐波陷阱中的性质,其中相对哈密顿量的球对称性是保持的。热力学量,如熵和能量通过二阶量子集团展开计算。我们发现,在强相互作用制度的能量是普遍的,但熵的变化作为旋转或合成磁场强度的函数。
2012-02-20 cond-mat.quant-gas
Large, ultra-flat optical traps for uniform quantum gases
本研究利用两个正交声光偏转器构建了囚禁体积比传统装置大千倍的大型超平光学阱,经模拟验证性能后,为重力补偿环境下的均匀量子气体研究及多类物理领域探索提供了新可能。
2025-05-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Accurate projective two-band description of topological superfluidity in spin-orbit-coupled Fermi gases
自旋轨道耦合和塞曼分裂在超冷费米气体的相互作用产生了拓扑超流相在两个空间维度,可以主机异国情调的马约拉纳激发。到目前为止,理论模型是基于四带Bogoliubov-de Gennes形式主义的结合自旋1/2和粒子-空穴自由度。在这里,我们提出了一个更简单,但准确的,两个波段的描述基础上控制良好的投影技术,提供了一个新的平台,探索类比与手性p波超流性和详细的未来研究空间不均匀的情况。
2018-06-18 cond-mat.quant-gas
Skyrmion-antiSkyrmion pairs in Ultracold Atomic Gases
我们从理论上研究了二维两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学,它承认了与核物理中Skyrmions有关的拓扑激发。我们发现,存在一个分支的均匀传播的孤立波的特点是守恒的动量。这些激发表现出从低动量的空间扩展自旋波状态到中等动量的局部“自旋波液滴”的交叉;在更高的动量下,配置不断演变成Skyrmion-antiSkyrmion对。我们讨论了这些孤立波可以产生和实验研究。
2011-02-02 cond-mat.quant-gas
Hard-Wall and Non-Uniform Lattice Monte Carlo Approaches to One-Dimensional Fermi Gases in a Harmonic Trap
我们详细介绍了两个变种的晶格蒙特卡罗方法,旨在解决系统的外部捕获潜力:一个均匀的晶格方法与硬壁边界条件,和一个非均匀的高斯-厄米晶格方法。利用这两种方法,我们计算了一维N=4 - 8个简谐囚禁费米子系统的基态能量和空间密度分布。从有利的能量和密度分布(特别是在低密度区域)的比较,我们得出结论,捕获潜力是适当解决的硬壁基础。我们的工作铺平了道路,以更高的维度和有限的温度分析,计算与硬壁基础可以通过快速傅立叶变换加速,否则由于不利的缩放系统大小的成本,非加速方法是禁止的。
2015-10-10 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Instability of the ferromagnetic quantum critical point in strongly interacting 2D and 3D electron gases with arbitrary spin-orbit splitting
在这项工作中,我们重新审视巡游铁磁性在二维和三维电子气体任意自旋轨道分裂和强电子-电子相互作用。我们确定的费米面附近的共振散射过程是负责在低温下的铁磁量子临界点的不稳定性。与以前的理论研究相比,我们表明,即使在存在任意自旋轨道分裂的情况下,这种过程也不能完全抑制。对接近相变的电子-电子相互作用的完全自洽非微扰处理表明,这些共振过程总是使铁磁量子临界点不稳定,并导致一级相变。这些过程的特征信号可以通过自旋磁化率对远离或接近相变的磁场的非解析依赖性来测量。
2022-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Gauge Invariant Linear Response Theories for Ultracold Fermi Gases with Pseudogap
最近的实验进展使得人们可以探索超冷费米气体的一些重要物理量,如可压缩性、自旋磁化率、粘度、光学电导率和自旋扩散率。从理论上讲,这些量可以从合适的线性响应理论进行评估。对于BCS超流体,规范不变线性响应理论在严格的相容性约束下是完全相容的。当把理论推广到强于BCS区时,要满足规范不变性条件可能会遇到严重的困难。本文试图建立一种形式上规范不变的费米气体的密度和自旋线性响应理论,特别是在超流转变温度$T_c$以下,该理论适用于BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的渡越。我们适应一个特定的$t$矩阵的方法,这是接近的$G_0G$形式主义,将非凝聚配对的正常状态。我们明确地表明,所施加的沃德身份,$Q$ -限制沃德恒等式的基本约束确实得到满足。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Uniform electron gases: III. Low-density gases on three-dimensional spheres
结合变分蒙特卡罗(VMC)和完全基组极限Hartree-Fock(HF)计算,我们获得了三维球(3-sphere)上低密度同自旋电子的近精确关联能,即~四维球体的表面。在VMC计算中,我们比较了两种单电子基函数对这些强关联体系的计算效率,并分析了能量收敛与Jastrow因子质量的关系。HF计算采用球面高斯函数(SGF),这是弯曲的空间类似物的Carnival高斯函数。在低密度下,电子相对地局限于维格纳晶体中,通过求解3-球上的汤姆逊问题(即$n$点电荷的最小能量排列),对于不同的$n$值,可以找到自然的SGF中心。我们发现了11个$n$的特殊值,它们的Thomson位置是等价的。其中三个是四维柏拉图立体的顶点--超四面体($n=5$)、超八面体($n=8$)和24胞体($n=24$)--第四个是以前没有报道过的高度对称结构($n=13$)。通过计算电子在其平衡位置附近的谐振频率,我们还发现了汤姆逊能量的一阶振动修正。
2015-08-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Stability conditions and phase diagrams for two component Fermi gases with population imbalance
粒子数不平衡费米气体中的超流现象是近年来的一个研究热点。对于BCS到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)过渡过程中相图中状态的稳定性条件,文献中存在相当大的分歧。在这里,我们讨论这些稳定性条件的均匀极化超流相,并与最近的替代方案进行比较。热力学势相对于费米激发能隙$Δ$(在固定化学势下)的正二阶偏导数的要求被证明等价于粒子数磁化率矩阵的正定性。此外,我们证明了有效对质量的正性构成了另一个非平凡的稳定性条件。这些条件决定了系统对于一种形式或另一种形式的相分离的稳定性。我们还系统地研究了有限温度和相关的赝能隙对由我们的稳定性条件定义的相图的影响。
2006-08-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover at finite temperature in spin-orbit coupled Fermi gases
在$G_0G$近似下,采用基于$T$矩阵的方法研究了有限温度下对涨落对三维自旋轨道耦合费米气体的影响.对三种不同的自旋-轨道耦合(SOC):(1)极端扁圆(EO)或Rashba SOC,(2)极端扁长(EP)或等Rashba-Dresselhaus SOC,(3)球形(S)SOC,确定了超流/正常相变的临界温度。在强SOC极限下,临界温度恢复到理想BEC的温度。在超流相和正常相,对涨落在费米子激发谱中引起赝能隙。我们发现,EO-和S-型SOC,即使在弱耦合,足够强的SOC可以诱导相当大的赝能隙。我们的研究表明,自旋轨道耦合费米气体可能为研究费米系统中赝能隙的形成开辟新的途径。
2013-06-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Induced interactions and superfluidity in optical lattices with multi-component Fermi gases
本文计算了光晶格和含超冷多组分费米气体的均匀系统的多体效应对超流性和相变温度的影响。诱导的相互作用敏感地依赖于多组分之间的相互作用和它们的密度。计算了光晶格在低(稀)填充和接近半填充时的s-和d-波配对能隙和临界温度。它们可以强烈地偏离稀的双组分体系,并影响相图。在二维光晶格中,诱导相互作用在半填充时是奇异的,并强烈影响s波和d波超流性。
2009-10-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Induced p-wave Superfluidity in Imbalanced Fermi Gases in a Synthetic Gauge Field
本文研究了在均匀非阿贝尔规范场存在下,三维非平衡费米气体中的电子对的形成和诱导自旋三重态p波超流性的出现。这个规范场产生了一个合成的拉什巴型自旋轨道相互作用,在诱导的p波配对间隙中具有显着的后果。在没有合成规范场的情况下,p波配对发生在其中一个分量中,这是由于通过另一个分量中的密度涨落交换而引起的(二阶)相互作用。我们发现,由于Rashba型自旋轨道耦合,密度涨落引起的p波超流能隙大大增强。
2014-09-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
The stability of the low-dimensional mixtures of dilute quantum gases
利用重整化群研究了一维和二维具有排斥作用的稀玻色-费米和稀玻色-玻色混合体系的稳定性。对于玻色-费米混合物,我们证明了均匀混合物在稀释极限下是稳定的。对于玻色-玻色混合物,给出了稀极限下的稳定性条件。作为一个副产品,我们还计算了超流相的二维玻色-费米混合物在极稀极限的临界温度。
2011-04-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Phases of spin- and mass-imbalanced ultracold Fermi gases in harmonic traps
我们分析了质量和自旋不平衡的么正费米气体在谐波陷阱中的相结构。为此,我们采用密度泛函理论的局域密度近似。根据测量质量和自旋不平衡的控制参数的值,我们观察到三个区域存在于陷阱中,即:在中心的超流区域,由共振相互作用的自旋向上和自旋向下的费米子的混合区域包围,最后是围绕前两个区域的完全极化相。我们还发现制度的相图中存在的超流区域的中心的陷阱是不积极的青睐。我们指出了我们的方法在现阶段的局限性,并呼吁更详细的(从头算)研究的状态方程的均匀,质量不平衡的酉费米气体。
2014-02-27 cond-mat.quant-gas nucl-th
Fractional Local Moment and High Temperature Kondo Effect in Rashba-Fermi Gases
我们研究了一种新的物理现象,当一个相关的量子杂质与费米气体杂交时,通过一个统一的合成非阿贝尔规范场产生的广义Rashba自旋轨道耦合。我们发现,杂质发展的{ \it分数}本地矩耦合反铁磁的Rashba-费米气体。这导致伴随的{ \it近藤效应与高温标度},可以通过Rashba自旋轨道耦合的强度来调节。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el