Wigner crystal versus Fermionization for one-dimensional Hubbard models with and without long-range interactions
利用精确对角化方法研究了在强排斥在位相互作用下有无长程相互作用的哈伯德模型的基态性质.我们表明，$N$峰的出现在一个被困的N-费米子系统的密度分布是一个自然的结果“费米子”之间的反平行自旋的费米子在强排斥极限，不能被视为唯一的维格纳晶体相的签名，静态结构因子不显示任何签名的结晶。相反，具有强长程相互作用的哈伯德模型的密度分布和静态结构因子显示出明显的维格纳晶体特征。结果表明长程相互作用在维格纳晶体的形成中起着重要的作用。
2012-12-22 cond-mat.quant-gas
Feshbach resonances in the 6Li-40K Fermi-Fermi mixture: Elastic versus inelastic interactions
本文对6Li-40 K混合气体中的费什巴赫共振进行了详细的理论和实验研究。特别注意的是非弹性散射特性，这是没有被考虑过。作为一个重要的例子，我们彻底调查的弹性和非弹性散射特性的共振发生在155 G附近。我们的理论预测的基础上的耦合通道计算发现与实验结果非常吻合。我们还提出了理论结果的分子状态的基础155 G共振，特别是关于其寿命对自发解离。然后，我们提出了一个调查系统中的共振，充分表征相应的弹性和非弹性散射特性。这提供了必要的信息，以确定最佳的共振依赖于在这个费米-费米混合物的相互作用控制的应用程序。
2010-11-24 cond-mat.quant-gas
Feynman diagrams versus Fermi-gas Feynman emulator
对强相互作用费米子的精确理解，从现代材料中的电子到核物质，是现代物理学的一个主要目标。然而，相互作用费米系统的理论描述通常受到复杂的量子统计的困扰。在这里，我们提出了一个新的理论方法，大胆的图解蒙特卡罗（BDMC），和超冷原子的精密实验之间的交叉验证。具体来说，我们计算和测量前所未有的准确性的正常状态方程的幺正气体，一个典型的例子，一个强相关的费米子系统。良好的一致性表明，一系列的费曼图可以可控地在非微扰制度使用BDMC。这为解决物理学许多领域中一些最具挑战性的问题打开了大门。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Thermodynamic signatures for topological phase transitions to Majorana and Weyl superfluids in ultracold Fermi gases
讨论了在Rashba自旋轨道耦合和塞曼场作用下，二维和三维超冷费米气体拓扑相变到Majorana和Weyl超流相的热力学特征.我们分析的热力学性质表现出不同的性质的拓扑相变与马约拉纳费米子（2D费米气体）和Weyl费米子（3D费米气体），可以观察到的实验，包括压力，化学势，等温压缩性，熵，比热，作为相互作用和塞曼场的函数在零和有限的温度。我们的结论是，在各种热力学量，等温压缩性和化学势作为人工塞曼场的函数具有最强的签名的拓扑转变在二维和三维。
2013-02-19 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
Molecular branch of a small highly-elongated Fermi gas with an impurity: Full three-dimensional versus effective one-dimensional description
我们考虑一个杂质浸没在一个小的费米气体高度拉长的谐波约束。杂质通过具有三维自由空间s波散射长度$a_{3\text{d}}$的各向同性短程势与费米气体的原子相互作用。我们研究了分子分支的能量，即，对应于由弱束缚双原子分子和“未成对”原子组成的气体的状态的能量，作为s波散射长度$a_{3\text{d}}$和紧约束和弱约束方向上的角捕获频率之间的比率$η$的函数。从我们的三维描述，占在弱和紧限制方向的动态得到的能量进行比较，在一个有效的一维框架内，占紧限制方向的动态通过重整化的一维耦合常数。我们的理论结果与最近的实验测量有关。
2014-02-01 cond-mat.quant-gas
Single-particle versus many-body phase coherence in an interacting Fermi gas
在量子力学中，每个粒子都由一个复值波函数来描述，其特征在于振幅和相位。当多个粒子相互作用时，合作现象产生具有特定量子相干性的量子多体态。单粒子相位相干与多体量子相干性之间的相互作用是什么？多年来，这个问题一直是量子物理学深入分析的对象。在这里，我们演示了如何释放一个相互作用的简并费米气体从一个特定的物质波电路在一个有效的磁场的时间依赖性的干扰可以区分这两个概念。单粒子的相位相干性，表示的一阶相关器，和多体量子相干性，表示的密度-密度相关器，显示为不同的功能的干涉图。单粒子相位相干性在中间时刻产生费米轨道的螺旋干涉。多体量子相干性作为长时间干涉而出现。单粒子相干性和多体相干性之间的相互作用反映在干涉图样对有效磁场的逐步依赖性中。
2022-11-30 cond-mat.quant-gas
Discrete nature of thermodynamics in confined ideal Fermi gases
费米气体的热力学性质在强约束和简并条件下表现出内在的离散性。对于矩形约束区域，理想费米气体的热力学性质以精确求和的形式表示。对于一维、二维和三维纳米畴，研究了粒子数和每个粒子的内能随化学势的变化。它表明，它们与化学势的关系表现出离散的性质，这使得他们只能采取一些确定的值。此外，在热容中观察到了准不规则的类似湍流的尖峰。新的纳米器件可以根据这些行为开发。
2014-08-05 cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of ideal Fermi gas under generic power law potential in $d$-dimension
从$d$维空间的宏观热力学势出发，系统地研究了被困在外部一般幂律势$U=\sum_{i=1} ^d c_i |\frac{x_i}{a_i}|^{n_i}$中的理想费米气体的热力学。这些性质在简并极限（$μ>> K_BT$）中得到了深入的研究，其中热力学性质在很大程度上受泡利不相容原理的支配.在$T=0K$温度下，压力、能量和等温压缩率均不为零，表明囚禁费米系统即使在绝对零度下也是相当活跃的。可压缩性的非零值表示零点压力不只是一个常数，而是取决于体积。
2015-04-23 cond-mat.quant-gas
On the thermodynamics of fermions at any temperature based on parametrized partition function
本文利用参数化配分函数，通过等能线将玻色子及可分辨粒子模拟结果映射为费米子能量，从而在任意温度下高效推断非相互作用与相互作用费米系统的热力学性质。
2023-05-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the thermodynamic properties of fictitious identical particles and the application to fermion sign problem
通过推广最近发展起来的全同玻色子和费米子的路径积分分子动力学，我们考虑了在玻色子（$ξ=1$）和费米子（$ξ=-1$）之间连续插入实参数$ξ$的假想全同粒子的有限温度热力学性质.通过一般分析和数值实验，我们发现平均能量作为实参数$ξ$的函数可能具有很好的解析性质，这为在精确计算$ξ\geq 0$的虚粒子热力学性质后，用简单的多项式函数外推计算全同费米子的热力学性质提供了可能.通过几个例子表明，我们的方法可以有效地给出有限温度费米子系统的精确能量值。我们的工作为解决某些量子系统的费米子符号问题提供了一个机会。
2022-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of low-dimensional trapped Fermi gases
分析了低维对各向同性幂律势阱中费米气体热力学性质的影响。特别注意的是不同的特征温度出现，在低维，在热力学函数的状态和在热力学可压缩性（等温压缩性和比热）。一个能量熵参数，物理上有利于这些特征温度之一的相关性，即，非零的温度在化学势达到费米能量值，提出。这样的论点允许解释的非单调依赖的化学势的温度，作为一个热力学制度的外观，其中的平衡态的一个被困的费米气体的特征在于更大的能量和粒子密度的波动，是在相应的热力学可解释性的指标。
2016-12-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Low temperature thermodynamic properties of a polarized Fermi gas in a quartic trap
研究了四次非谐势阱中极化费米气体的低温热力学性质。我们使用半经典近似和低温级数展开方法推导出各种热力学量的解析表达式。这些量包括总能量，粒子数，以及正和负非谐约束的热容。
2010-09-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Density functional theory versus quantum Monte Carlo simulations of Fermi gases in the optical-lattice arena
利用密度泛函理论（DFT）计算了光晶格中原子排斥性费米气体的基态能量和密度分布，并与扩散蒙特卡罗（DMC）模拟结果进行了比较.主要的焦点是在半填充的一维光晶格，其中的DMC模拟内的固定节点的方法进行提供无偏的结果。这使我们能够证明，局域自旋密度近似（LSDA）的交换相关功能的DFT是非常准确的弱和中间的相互作用制度，也强调其局限性接近强相互作用的Tonks-Girardeau限制和非常深的光晶格。我们还考虑了四分之一填充的三维光晶格，在这种情况下，也显示了在中等相互作用制度的LSDA的高精度。在这项研究中提供的一维数据可能代表一个有用的基准，进一步发展DFT方法超越LSDA，他们将有望激励实验研究，以准确地测量状态方程的费米气体在高维几何。
2018-06-11 cond-mat.quant-gas
Universal high-momentum asymptote and thermodynamic relations in a spinless Fermi gas with a resonant $p$-wave interaction
本文研究了无自旋费米气体在$p$波费什巴赫共振附近的普适关系。我们发现，动量分布$n_{\vec{k}}$有一个渐近线成比例的$k^{-2}$与比例常数-的$p$波接触-缩放与封闭通道分子的数量。证明了$p$波共振的绝热扫描定理，揭示了热力学中$p$波接触的物理意义.与Tan接触普遍存在的么正费米气体不同，$p$波接触依赖于相互作用的短程细节。
2015-05-04 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic functions of the Fermi gas at arbitrary temperatures
本文利用标准Fermi-Stoner函数计算任意温度下理想费米气体的热力学函数，分析其性质，并讨论低温、经典极限（含量子修正）及零化学势等特殊情形。
2025-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Some Aspects of Statistical Thermodynamics of a Magnetized Fermi Gas
我们表明，在朗道基态的费米气体仍然是一个精确的三维任意的磁场在激进的对比以前的索赔，费米气体的压力的垂直分量在朗道基态消失，因此，它成为严格的一维气体。
2015-10-28 cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Thermodynamic equivalence of two-dimensional imperfect attractive Fermi and repulsive Bose gases
本文考虑由无自旋点粒子组成的二维不完全吸引费米和排斥玻色气体，粒子间总相互作用能用$a N^2/2 V$表示，其中费米子用$a=-a_{F}\leq 0$表示，玻色子用$a=a_{B}\geq 0$表示.结果表明，尽管存在吸引力，但$d=2$非理想费米气体的热力学性质对于$0 \leq a_{F}\leq a_{0}=h^2/2πm$仍然是确定的，并且与具有$a_{B}=a_{0}-a_{F}$的排斥性非理想玻色气体的热力学性质完全相同.特别地，对于$a_{F}=a_{0}$，人们观察到有吸引力的不完全费米气体和理想玻色气体的热力学等价性。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Perturbative Thermodynamic Geometry of Nonextensive Ideal Classical, Bose and Fermi Gases
本文研究了非广延理想经典气体、玻色气体和费米气体的微扰热力学几何，证明了非广延玻色（费米）气体的内禀统计相互作用与广延情况类似，是吸引（排斥）相互作用，但热力学曲率的大小随非广延参数的变化而变化。与广延理想经典气体相反，非广延理想经典气体可以分为两个不同的区域。根据系统对非广延情况的偏离参数，可以找到一个特殊的逸度值$z^{*}$，在此值处热力学曲率的符号发生了变化。因此，我们认为，非广延参数诱导一个吸引（排斥）的统计相互作用的$z<z^{*}$（$z>z^{*}$）的理想经典气体。根据热力学曲率的奇点，我们考虑了非广延玻色气体的凝聚。
2017-05-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Relativistic Thermodynamics of Magnetized Fermi Electron Gas
为了研究强磁场中费米气体的相对论热力学性质，考虑到粒子在垂直于磁场的平面内的运动是量子化的，利用相对论费米分布函数构造了相对论热力学势.有了这个一般的潜力在手，我们调查所有的热力学量作为密度，温度和磁场的函数。我们得到一组新的绝热方程。在压强方程和绝热状态方程的基础上，确定了几种情况下的声速，揭示了一种新的声速。最后，我们揭示了量子化电子费米气体的磁冷却，这是基于绝热磁化与已知的绝热退磁。
2012-12-12 astro-ph.CO cond-mat.quant-gas physics.plasm-ph
Comparative study of the finite-temperature thermodynamics of a unitary Fermi gas
研究了幺正费米气体的有限温度热力学。在准线性近似下，给出了化学势、能量密度和熵的解析表达式。计算得到的基态能量与前人的理论和实验结果一致。最近，广义不相容统计被应用于有限温度幺正费米气体热力学的讨论。两种不同的方法之间的具体比较进行。重点是每个粒子的熵的行为。在物理学中，熵的斜率给出了低温强简并区费米子有效质量$m^*/m$的信息。与用广义排除统计量给出的$m^*/m \approx 0.70<1$相比，我们的拟线性近似确定了$m^*/m\approx 1.11>1$。
2009-04-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Thermodynamics of a Modified Fermi-Hubbard Model
本文利用递推关系假设研究修正Fermi-Hubbard模型的热力学性质，对比了格点密度为1与无约束的情况，发现该模型存在类整数量子霍尔的二级连续相变及基态一级相变。
2024-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Ground-state energy of one-dimensional free Fermi gases in the thermodynamic limit
在热力学极限下，研究了具有外势的一维非相互作用费米子的基态能量。为此，我们固定了一些（费米）能量$ν>0$，将总能量低于$ν$的费米子限制在$[-L,L]$区间内，并研究了热力学极限$L\to\infty$中由于势$V$引起的基态能量的变化。我们证明了有势和无势两个基态能量的差$\mathcal{E}_L(ν)$可以分解为一个一阶项（导致Fumi项）和一个$1/L$阶项，从而产生所谓的有限尺寸能量.我们计算这两项的所有可能的边界条件明确和表达它们通过散射数据的单粒子薛定谔算子$-Δ+V$ $L^2(\mathbb R)$。
2017-12-30 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
