Phase separation of trapped spin-imbalanced Fermi gases in one-dimensional optical lattices
利用局域密度近似(LDA)和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,计算了一维光晶格中自旋不平衡费米气体的密度分布. LDA基于Bethe Anglerian得到的精确状态方程,预测了气相分离成具有部分极化核和完全成对的翼的壳层,其中翼在临界自旋极化以下发生。在足够大的粒子数下,在数值精确的DMRG计算中也可以看到这种行为。与连续介质的情况下,我们表明,临界极化是一个非单调函数的相互作用强度和消失的限制大的相互作用。
2010-05-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Diffusion Monte Carlo study of a spin-imbalanced two-dimensional Fermi gas with attractive interactions
本文用扩散蒙特卡罗方法研究了自旋不平衡二维费米气体零温基态的超导能隙。非零对动量的凝聚分数证明了空间非均匀超导序参量。与精确对角化研究的比较证实,在非零费米子对动量范围内的非零凝聚分数与多数和少数费米子之间的非排他性配对是一致的,这是FFLO理论之外的扩展。
2019-10-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The normal phase of an imbalanced Fermi gas
最近对非平衡费米气体的实验引起了人们对浸没在费米海中的杂质物理学的兴趣,即所谓的费米极化子。在这封信中,一个简单的理论被设计来描述对应于不平衡的费米气体的正常相位的稀费米极化子系综。一个精确的公式得到的极化子之间的主导相互作用,仅表示在一个单一的极化子参数。这种相互作用的物理性质被认为是泡利不相容原理的一个特征。
2010-06-12 cond-mat.quant-gas
Multi-particle instability in a spin-imbalanced Fermi gas
自旋不平衡的费米气体中的弱吸引相互作用会导致多粒子不稳定性,从而将多个费米子束缚在一起。当不稳定性中上自旋和下自旋粒子数的比值等于费米面上动量态的上自旋和下自旋密度的比值时,每个粒子的结合能最大,以利用所有可用动量态的变分自由度。我们推导出这个结果使用的分析方法,并验证它使用精确对角化。多粒子不稳定性将平衡费米气体的库珀对不稳定性扩展到不平衡的情况,并且可以形成多体状态的基础,类似于从库珀对中构建的巴丁-库珀-施里弗超导理论。
2017-12-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Functional RG for imbalanced many-fermion systems
本文将泛函重整化群方法应用于非平衡多费米子系统。发现当密度(化学势)失配大于某一临界值时,系统会发生从超流到正常相的一级相变。简要讨论了利用费米子冷原子研究核/夸克物质的前景。
2015-10-18 cond-mat.quant-gas
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
Correlated Phases of Population Imbalanced Fermi-Fermi Mixtures on an Optical Lattice
我们研究了在一个正方形晶格上的两种不同布居数的费米子混合物,该晶格由哈伯德哈密顿量模拟,具有就地种间排斥相互作用。这种模型可以在一个光晶格上加载两种不同超精细态的费米子原子,并通过外场调节种间相互作用强度的冷原子系统中实现。对于二维正方形晶格,当至少有一个费米子接近半填充时,系统会受到晶格效应的高度影响。随着大多数物种接近半填充和少数物种的密度变化,我们发现几个相关的相位出现的基态,包括自旋密度波态,条纹结构的电荷密度波态,和各种p波BCS配对状态的两个物种。我们用泛函重整化群方法研究了该体系,确定了弱耦合下的相图,讨论了各相的起源和特征,并给出了临界温度的估计.
2013-01-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground states and dynamics of population-imbalanced Fermi condensates in one dimension
利用数值精确密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了具有布居不平衡的一维费米子的基态,发现在很宽的参数范围内可以实现具有非零质心动量的费米子对的凝聚态Larkin-Ovchinnikov(LO)态.得到了由两个相位组成的相图:i)在陷阱中心的LO态和在外围的平衡凝聚态; ii)在陷阱中心的LO态和在外围的纯多数分量。约化的两体密度矩阵表明,大部分的少数原子有助于LO型准凝聚。利用含时的DMRG,我们还研究了一维费米子系统在自旋翻转激发下的实时动力学。
2010-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
High temperature transport in the one dimensional mass-imbalanced Fermi-Hubbard model
研究无限温下一维质量不平衡Fermi-Hubbard模型的输运,利用无穷张量网络技术计算热力学极限下的动态电流关联函数,揭示了强不平衡下的AC共振主导机制及小不平衡下的近可积性,并提出冷原子实验测量方案。
2024-05-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The effects of induced interactions are calculated in both clean and dirty situations, for balanced and imbalanced Fermi gases. We investigate the effects of nonmagnetic impurities on the induced interactions corrections to the transition temperature in the case of a balanced gas, and to the tricritical point in the case of an imbalanced Fermi gas at unitarity. We find that impurities act in detriment of the induced interactions, or particle-hole fluctuations, for the transition temperature and the tricritical point. For large impurity parameter, the particle-hole fluctuations are strongly sup…
2022-03-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density fluctuations and compressibility matrix for population or mass imbalanced Fermi-Fermi mixtures
本文描述了两组分费米子混合物在布居不平衡或质量不平衡条件下的等温原子压缩性与密度涨落之间的关系。我们推导出一个广义版本的波动耗散定理,这是有效的平衡和不平衡的费米-费米混合物。此外,我们表明,可压缩性,其临界指数,和相边界可以通过分析的密度波动作为人口不平衡,相互作用参数或温度的函数提取。最后,我们证明,在存在的捕获势,局部压缩性和局部密度密度相关性可以通过一个广义波动耗散定理有效的局部密度近似内提取。
2011-10-18 cond-mat.quant-gas
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
Core filling and snaking instability of dark solitons in spin-imbalanced superfluid Fermi gases
利用含时Bogoliubov de Gennes方程研究了三维自旋不平衡超流费米气体中的暗孤子。我们探讨了暗孤子的形状和动力学是如何被填充其低密度核心的过量未成对自旋的存在所改变的。非成对粒子使孤子展宽,抑制横向蛇不稳定性。我们讨论了在冷原子实验中观察这些现象的方法。
2017-06-02 cond-mat.quant-gas
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
Superfluid gap formation in a fermionic optical lattice with spin imbalanced populations
研究了无限维空间中四分之一填充的吸引哈伯德模型.将动力学平均场理论与Nambu形式下的连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合,我们直接研究了粒子数不平衡系统中的超流相。讨论了极化超流态的低能性质和临界温度附近的赝能隙行为。
2010-07-19 cond-mat.quant-gas
Canted Antiferromagnetic Order of Imbalanced Fermi-Fermi mixtures in Optical Lattices by Dynamical Mean-Field Theory
利用动力学平均场论(DMFT)研究了光晶格中相互排斥作用的费米子原子的反铁磁序。特别注意不平衡混合物的情况。我们考虑到一个潜在的谐波陷阱的存在下,无论是在局部密度近似,并通过执行完整的实空间DMFT计算。我们考虑的情况下,在陷阱中心的粒子密度是在半填充,导致在中心的反铁磁区,周围的费米液体区域的边缘。在不平衡混合物的情况下,反铁磁性的方向垂直于铁磁性极化,并倾斜。我们特别注意反铁磁和费米液相之间的边界结构。对于中等强度的强相互作用,没有发现Stoner不稳定性,只有在强不平衡和足够大的排斥作用下才观察到相分离。
2011-02-17 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of an imbalanced fermion gas in a 1D optical lattice
得到了准一维光晶格中$^{6}$ Li气体的粒子数不平衡混合物的集体激发,使亥姆霍兹自由能最小。在基于单带哈伯德哈密顿量的广义无规相位近似下求解Bethe-Salpeter方程后,这些激发揭示了一个旋子分支。对描述Fulde-Farrell-Larkin-Ovchinnikov相和Sarma相稳定区域的相图进行了分析。
2013-07-10 cond-mat.quant-gas
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
Pair excitations and parameters of state of imbalanced Fermi gases at finite temperatures
考虑鞍点附近的高斯涨落,采用路径积分方法,解析地导出了非平衡双组分超流费米气体的低激发能谱.非零温度下,有和没有不平衡,和任意的相互作用强度的光谱。在对激发谱的基础上,计算了冷费米子的热力学态参数和第一、第二声速。对激发的参数显示出显着的协议与Monte Carlo数据和实验。
2011-09-16 cond-mat.quant-gas
Imbalanced Fermi Gases at Unitarity
我们考虑具有强吸引相互作用的不平衡费米气体,其中库珀对的形成起着重要的作用。双组分混合物要么由处于两种不同超精细态的相同费米子原子组成,要么由两种不同的原子物种组成,它们都只占据一个超精细态。在这两种情况下,允许每个组分的原子数不同,这导致自旋不平衡或自旋极化。两种不同的原子种类也会导致质量不平衡。非平衡费米气体与凝聚态物理、核物理和天体粒子物理有关。近年来,随着超冷原子费米气体中的实验实现,人们对它们进行了深入的研究。在这样的系统中的实验控制允许作为温度,自旋极化和相互作用强度的函数的状态方程和相图的系统研究。本文综述了强相互作用非平衡费米气体的研究进展,主要目的是描述高度受控实验的结果。我们首先讨论费什巴赫共振,然后用平均场论处理非平衡费米气体,介绍相关的物理。我们遇到了几个不寻常的超流相,包括相分离,无间隙的Sarma超流性和超固体。为了获得一个更定量的描述的实验,我们还审查更复杂的技术,如图解方法和重整化群理论。最后,我们讨论了两种理论方法来处理非均匀非平衡费米气体,即朗道-金兹伯格理论和Bogoliubov-de Gennes方法。
2012-10-07 cond-mat.quant-gas
Induced superfluidity of imbalanced Fermi gases near unitarity
在种群不平衡的两组分费米气体中,计算了由少数物种介导的多数物种间的诱导种内相互作用。虽然Feshbach共振介导的种间相互作用是占主导地位的平等的人口,导致单线态S-波配对,我们发现,在强烈不平衡的制度,诱导种内相互作用导致p-波配对和超流性的大多数物种。因此,我们预测,所观察到的自旋极化子费米液体状态在这个制度是不稳定的p波超流性,根据Kohn和Luttinger的结果,低于一个温度,接近么正性,我们发现是在目前的实验能力。可能的实验签名的p-波状态使用射频光谱以及自由膨胀后的密度-密度相关性。
2012-03-28 cond-mat.quant-gas
Finite Temperature Phase Diagram of Quasi-Two-Dimensional Imbalanced Fermi Gases Beyond Mean-Field
在平均场近似下,通过考虑二阶(或诱导)相互作用,研究了准二维非平衡费米气体的超流转变温度。对于平衡费米系统,转变温度被因子$\approx 2.72$抑制。对于非平衡费米体系,随着两体结合能$|ε_B|$的增加,三临界点的极化和转变温度显著降低。
2012-09-09 cond-mat.other cond-mat.quant-gas hep-ph
Imbalanced Feshbach-resonant Fermi gases
我们提出了一个物种不平衡(“极化”)Feshbach共振费米气体的最新发展的概述。我们总结了这些系统的热力学的当前状态作为一个功能的费什巴赫共振失谐,极化和温度的相图。我们回顾了由物种不平衡驱动的跨BEC-BCS交叉到相分离、FFLO态、极化分子超流性和正常态的s波超流性的不稳定性。我们讨论了不同的模型和近似的这个系统,并比较他们的预测,目前的实验。
2010-04-15 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
Fluctuations and phase transitions in Larkin-Ovchinnikov liquid crystal states of population-imbalanced resonant Fermi gas
受不平衡的Feshbach共振原子费米气体的实现的启发,我们制定了一个低能量的富尔德-费雷尔和拉金-奥夫钦尼科夫(LO)状态的理论,并用它来分析这些神秘的有限动量配对超流体的波动,稳定性和相变。专注于单向LO对密度波状态,自发地打破连续的旋转和平移对称性,我们表明,它的特点是由两个Goldstone模式,对应于超流相和近晶声子。由于后者的液晶“软”,在有限的温度下的3d状态的特征在于由一个消失的LO序参量,准布拉格峰的结构和动量分布函数,和“电荷”-4,成对的库珀对,非对角-长程序,与超流体刚度各向异性,发散附近的过渡到一个nonsuperfluid状态。除了传统的整数涡和位错的LO超流近晶表现出复合半整数涡位错缺陷。缺陷的扩散导致了丰富多样的后代状态,如“电荷”-4超流体和费米液体向列相和拓扑有序的非超流体状态,一般干预之间的LO状态和常规超流体和极化费米液体在低和高的不平衡,分别。LO无带隙超导体的费米扇区也是非常独特的,表现出与Andreev态带相关的Bogoliubov准粒子的费米表面,位于LO畴壁的阵列上。
2011-02-24 cond-mat.quant-gas
Hartree-Fock-Bogoliubov theory of trapped one-dimensional imbalanced Fermi systems
本文将基态Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB)理论应用于自旋为1/2的一维非平衡费米系统。人们一直希望这种系统,可以实现使用超冷原子气体,将表现出长期追求的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)超流体相。HFB形式主义通过允许库珀配对存在于所有可能的单粒子态之间,推广了标准的博戈留波夫准粒子变换,并考虑了非均匀捕获势和平均场哈特里势的影响。这提供了一个公正的框架来描述不均匀的密度和配对的相关性在FFLO状态的一个封闭的一维气体。在谐波阱中,HFB基态能量的数值最小化产生了空间振荡的序参量,让人想起FFLO状态。然而,我们发现这种状态在局部费米子密度中几乎没有印记(与没有发现FFLO相证据的实验一致)。与此相反,对于硬壁几何形状,我们发现一个强烈的签名的空间振荡的FFLO配对振幅反映在本地原位密度。在硬壁的情况下,多余的自旋强烈地定位在配对振幅中存在节点的区域附近,从而产生密度的明确无误的晶体调制。
2020-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Non-equilibrium phases of Fermi gas inside a cavity with imbalanced pumping
研究泵浦不平衡腔中一维无自旋费米子的非平衡动力学,发现多种超辐射稳态相及不稳定相,并利用滞后结构提出一种保持时间反演对称性的单向拓扑泵浦方案。
2023-07-14 cond-mat.quant-gas
Quench dynamics of mass-imbalanced three-body fermionic systems in a spherical trap
本文利用质量不平衡超球面精确解,研究了球形谐振子阱中三体费米子系统在s波散射长度淬火后的Ramsey信号和粒子间距等含时动力学。
2022-11-01 cond-mat.quant-gas
Observation of a Strong Atom-Dimer Attraction in a Mass-Imbalanced Fermi-Fermi Mixture
我们研究了超冷费米$^{40}$ K原子和弱结合的$^{6}$ Li $^{40}$ K二聚体在异质原子费什巴赫共振排斥侧的混合物。通过射频光谱,我们表明,通常排斥原子二聚体的相互作用变成了一个强大的吸引力。该现象可以理解为三体效应,其中两个重的$^{40}$ K费米子交换轻的$^{6}$ Li原子,导致奇分波通道(主要是p波)中的吸引。我们的观察表明,在费米子系统中的质量不平衡可以深刻地改变相互作用的性质相比,公认的质量平衡的情况下。
2014-03-04 cond-mat.quant-gas
Polaron to molecule transition in a strongly imbalanced Fermi gas
一个自旋为负的费米子与自旋为正的费米子形成一个极化子准粒子。相关联的准粒子的重量消失超过临界强度的吸引相互作用,在那里形成多体束缚态。从分子极限的变分波函数,我们确定了极化子到分子跃迁的临界值。该值与Prokof'ev和Svistunov的图解Monte Carlo结果一致,并且与Schirotzek等人最近的准粒子重量的RF光谱测量结果一致。此外,我们利用Tan的绝热定理计算了强不平衡气体的接触系数,并讨论了极化子到分子跃迁对有限不平衡下吸引费米气体相图的影响。
2009-11-10 cond-mat.quant-gas
Bogoliubov-de Gennes study of trapped spin-imbalanced unitary Fermi gases
在超冷原子的量子气体系统中,几种不同的相同时存在是很常见的。一个这样的例子是具有两个不平衡自旋物质的强相互作用的费米气体,由于可能存在奇异的超流相,它受到了极大的关注。通过采用新的数值技术和算法,我们自洽地解决Bogoliubov de-Gennes方程,它描述费米超流体的平均场框架。从这项研究中,我们调查的自旋不平衡费米气体的新阶段,并检查局域密度近似(LDA)的有效性,这是经常调用的体积性质的提取从实验测量被困系统内。我们展示了LDA的有效性是如何受到捕获几何形状,原子数和自旋不平衡的影响。
2011-04-11 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional spin-imbalanced Fermi gases at non-zero temperature: Phase separation of a non-condensate
我们研究了在一定温度范围内的二维自旋不平衡费米气体。在中等温度下,与目前的实验,我们发现合理的半定量协议与测量的密度分布作为不同的自旋不平衡和相互作用强度的函数。我们的计算表明,与三维情况相反,出现自旋平衡核的相分离可以与非凝聚的费米子对相关联。我们提出的预测在较低的温度下,准冷凝物将首次出现,根据对动量分布和以下的协议Jochim和合作者。虽然这些配置文件也表明相分离,它们表现出独特的功能,这可能有助于识别的冷凝制度。
2016-05-05 cond-mat.quant-gas
Angular Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluid due to self-one-dimensionalization in imbalanced cold fermion gases
本文研究了布居不平衡费米子气体中旋转对称性自发破缺的有角Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态。基于Bogoliubov-de Gennes(BdG)方程,研究了T=0附近的超流气体。我们发现,角向FFLO态在环形阱中是稳定的,而在谐波阱中不是。基于超流气体的自一维化,讨论了角向FFLO态的形成机制。
2009-12-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Slightly imbalanced system of a few attractive fermions in a one-dimensional harmonic trap
研究了一维简谐势阱中几个吸引费米子的双味混合物的基态性质。结果表明,在微不平衡系统中,自旋相反的费米子对具有与平衡系统完全不同的特征。附加粒子的存在抑制了关联对的比例,另一个非关联的两体轨道在基态占主导地位。
2015-09-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
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
Diagrammatic Monte Carlo study of mass-imbalanced Fermi-polaron system
我们应用图解蒙特卡罗方法的三维费米极化子系统的质量不平衡,杂质相互作用共振与非相互作用的费米海的原子具有不同的质量。这种方法允许超越经常使用的变分技术随机总结所有相关的杂质费曼图的最大扩展顺序的限制的符号问题。极化子能量和准粒子残留可以在很宽的杂质质量范围内准确地确定。此外,不平衡极化子的光谱函数证明了准粒子的稳定性,并允许定位另外也排斥极化子作为激发态。研究了双粒子-空穴波函数的定量精确性,从而使质量不平衡相图中的极化子能量相对降低。质量平衡的极化子系统的谭的接触系数被发现与变分法符合得很好。质量不平衡系统可以通过超冷原子混合物如$^6$ Li- $^{40}$ K进行实验研究。
2015-04-22 cond-mat.quant-gas
Collective modes of an imbalanced unitary Fermi gas
从理论上研究了雪茄形阱中强非平衡二组分幺正费米气体的集体模谱,其中少数组分形成极化子气体。我们描述的集体呼吸模式的气体的费米液体动力学方程,考虑到使用矩量法的碰撞。我们的纵向同相呼吸模式的频率和阻尼的结果与Nascimbène等人的实验具有良好的定量一致性。103,170402(2009)],并且随着偏振增加,在流体动力学和无碰撞状态之间插值。一个单独的异相呼吸模式,这对于一个无碰撞的气体是敏感的极化子的有效质量,然而,在有限的温度下强烈阻尼,而实验观察到一个明确的振荡。
2017-12-06 cond-mat.quant-gas
Trapped imbalanced fermionic superfluids in one dimension: A variational approach
我们提出并分析了一个变分的波函数的人口不平衡的一维费米气体,允许富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫(FFLO)类型的两个费米子物种之间的配对相关性,同时也占谐波限制潜力。在强相互作用的制度,我们发现大的空间振荡的序参量,表示一个FFLO状态。所获得的密度分布与不平衡是一致的,最近的实验结果,以及与理论计算的基础上结合Bethe的anastomosis与局部密度近似。虽然我们没有发现两个费米子物种的密度的FFLO状态的签名,我们表明,序参量的振荡出现在密度-密度相关性,无论是在原位和自由膨胀后。此外,在临界极化以上,其值取决于相互作用,我们发现未成对的费米气体状态在能量上更有利。
2017-02-09 cond-mat.quant-gas
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
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
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
Zero-temperature equation of state of mass-imbalanced resonant Fermi gases
我们计算零温度状态方程的质量不平衡共振费米气体在从头算的方式,通过实施最近的建议,质量值的差异,绕过符号问题的晶格Monte Carlo计算。由此获得的完全非微扰的结果分析继续到真正的质量不平衡,产生的物理状态方程,为即将进行的实验质量不平衡原子费米气体的预测。此外,我们提出了一个精确的关系,在小质量不平衡的状态方程的变化率,表明它是完全由质量平衡系统的能量。
2014-07-10 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
A comprehensive analysis of the exact unitary dynamics of two-component mass-imbalanced fermions in a one-dimensional double-well potential is accomplished by considering the total number of particles maximum up to six. The simultaneous effect of mass imbalance between the flavors and their mutual interactions on the dynamics is scrutinized through the exact diagonalization. In particular, we investigate the occupation dynamics of such systems being initially prepared in experimentally accessible states in which opposite components occupy opposite wells. Moreover, to capture the role of intera…
2020-06-01 cond-mat.quant-gas
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
Phase diagram of imbalanced fermions in optical lattices
研究了三维光晶格中非平衡费米子的零温相图,以评价Fermi-哈伯德模型的有效性。结果表明,根据填充因子、s波散射强度和晶格势的不同,体系可以分为正常($N$)相、磁化超流(SF $_M$)相或$N$和BCS相分离.通过调整这些参数,可以通过增强有效耦合或通过增加带隙抑制超流性。在LDA下,谐波陷阱的存在下的相位分布也进行了研究,显示出一些奇异的壳结构相比,没有光晶格。
2009-05-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Constraints in the dynamics of quantum many-body systems can dramatically alter transport properties and relaxation timescales even in the absence of static disorder. Here, we report on the observation of such constrained dynamics arising from the distinct mobility of two species in the one-dimensional mass-imbalanced Fermi-Hubbard model, realized with ultracold ytterbium atoms in a state-dependent optical lattice. By displacing the trap potential and monitoring the subsequent dynamical response of the system, we identify suppressed transport and slow relaxation with a strong dependence on the…
2022-08-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic structure of an imbalanced Fermi gas in an optical lattice
我们分析了自旋不平衡的正方晶格和立方晶格上的排斥性费米子哈伯德模型。我们分析了磁结构作为排斥相互作用强度和极化的函数。在本文的第一部分中,我们进行了无限制的Hartree-Fock计算的二维情况下,发现以上的临界相互作用强度$U_c$的系统变成铁磁的陷阱的边缘,在协议的铁磁Stoner不稳定性的均匀系统远离半填充。对于$U<U_c$,我们发现一个倾斜的反铁磁结构在莫特区的中心和一个部分极化的可压缩边缘。Mott平台区的反铁磁序垂直于不平衡的方向。在这种情况下,预期2D和3D系统具有相同的定性行为。本文的第二部分对$U_c$上的磁结构作了一般性的讨论。我们认为,自旋守恒导致非平凡的纹理,无论是在铁磁极化的边缘和尼尔秩序的莫特高原。我们讨论了2D和3D情况下的磁结构的差异。
2010-01-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Thermodynamics of balanced and slightly spin-imbalanced Fermi gases at unitarity
本文用Monte Carlo方法计算了粒子数不平衡的幺正费米气体的临界温度和其它热力学量。我们描述了一种改进的蠕虫型算法,这是不太容易自相关比以前可用的方法,并显示该算法可以应用于模拟酉费米气体中存在的一个小的不平衡。我们的数据表明,临界温度几乎保持不变的小不平衡$h=Δμ/ε_F\lessapprox0.2$。我们得到的连续的结果$T_c=0.171(5)ε_F$费米能量的单位,并推导出一个下限的偏离平衡极限,$T_c(h)-T_c(0)>-0.5ε_Fh^2$的临界温度。使用一个额外的假设,可以得到更严格的下限。我们还计算了平衡和非平衡情况下的每粒子能量和化学势。
2010-10-21 cond-mat.quant-gas
Dimensional Crossover in a Spin-imbalanced Fermi gas
我们模拟了具有吸引相互作用和自旋不平衡的圆柱形囚禁费米气体中的一维到三维交叉。我们计算了平均场相图,并研究了奇异超流相的相对稳定性作为相互作用强度和温度的函数。对于弱相互作用和低密度,我们发现一维的行为,重复作为一个新的通道打开的化学势的函数。对于强相互作用,单粒子能级的混合在所有密度下都给出了类似3D的行为。此外,我们将系统映射到一个有效的一维模型,发现有效的一维散射长度的显着的密度依赖性。
2016-10-24 cond-mat.quant-gas
Geometry-induced entanglement in a mass-imbalanced few-fermion system
经历量子相变的多体系统揭示了系统不同部分之间非经典关联的实质性增长。这种行为表现为冯诺伊曼熵的特征发散。在这里,我们表明,非常相似的功能,可以观察到在一维系统的几个强相互作用的原子时,不同的空间有序之间的结构转变是由一个不同形状的外部潜力。当适当的适应的有限尺寸标度的方法是在附近的过渡点,少数费米子系统显示一个特征的幂律不变性的发散量。
2020-02-11 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of Spin-Imbalanced Fermi Gases with SU(N) Symmetric Interaction
本文基于密度涨落研究SU(N)对称相互作用下自旋不平衡费米气体的热力学,给出全温区闭式表达式并通过173Yb实验验证。
2024-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Comment on "Normal phase of an imbalanced Fermi gas"
最近莫拉和雪佛兰[物理。104,230402(2010),arXiv:1003.0213v2],在研究由多数物质1和少数物质2组成的原子费米气体的能量时,表明由于原子间的相互作用,气体的能量密度E具有形式E^(2)= f n_2^2 /2的贡献,其中n_i是物质i的密度。他们将这一术语归因于“泡利阻塞对单极化子性质的修改”。在这篇评论中,我们证明了E^(2)可以等价地理解为多数分量引起的少数原子之间的熟悉的相互作用。
2010-06-24 cond-mat.quant-gas
Unconventional magnetism in imbalanced Fermi systems with magnetic dipolar interactions
研究了具有磁偶极-偶极相互作用的自旋- \nicefrac{1}{2}粒子巡游费米系统的基态磁结构。我们表明,通常情况下,粒子的自旋状态取决于其动量,即,自旋自由度和轨道自由度纠缠在一起,分开取不是“好”的量子数。具体来说,我们考虑一个均匀的系统,在零温度下的非零磁化。假设磁化强度沿$z$轴,量子自旋态是$σ_z$泡利矩阵本征态的$ǩ$依赖线性组合.这导致了\textit{momentum space}中新的自旋结构,并导致了"向上“和"向下”自旋的费米面没有很好地定义的事实。该系统仍然具有沿磁化轴的圆柱对称轴。我们还表明,自能有一个普遍的结构,我们确定的偶极相互作用的对称性的基础上,我们明确地计算它在Hartree-Fock近似。我们表明,裸露的粒子的磁矩重整化由于粒子-粒子相互作用,我们给这种重整化效应的数量级估计。我们估计,上述偶极效应是小的,但我们讨论可能的情况下,这种物理可能会在未来的实验中实现。
2010-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el