Singlet and Triplet Superfluid Competition in a Mixture of Two-Component Fermi and One-Component Dipolar Bose Gases
我们考虑的混合物的两个组件的费米和(一个组件)偶极玻色气体中的偶极相互作用和s波散射的费米子相反的自旋是可调的。我们发现在长波长范围内,偶极凝聚体声子引起的费米-费米相互作用的各向异性可以强烈地增强三重态通道中的散射。我们详细研究了三重态超流体开始与单重态超流体竞争的最佳临界温度的条件。
2011-04-27 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit coupled Fermi liquid theory of ultra-cold magnetic dipolar fermions
我们在最简单的两组分情况下研究了超冷磁偶极费米气体的费米液态,同时考虑了热力学不稳定性和集体激发。磁偶极相互作用在自旋-轨道同时转动下是不变的,但在自旋和轨道同时转动下都不是不变的。因此,相应的费米液体理论是内在的自旋-轨道耦合。这是磁偶极费米气体不同于电偶极费米气体的一个基本特征。朗道相互作用矩阵的计算和对角化的自旋-轨道耦合的总角动量J的分波通道。主要的热力学不稳定性在于铁磁性与铁磁序与J = 1+和自旋电流模式与J = 1-,其中+和-分别代表偶宇称和奇宇称,杂交的通道。一个奇异的传播集体模式被确定为自旋-轨道耦合的费米面振荡,其中费米面上的自旋分布表现出拓扑非平凡的刺猬配置。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas
Free Expansion of a Weakly-interacting Dipolar Fermi Gas
从理论上研究了极化偶极费米气体在自由膨胀时的性质。粒子间的偶极相互作用使陷阱中的相空间分布变形,也使膨胀中的相空间分布变形。我们精确地预测了高温Maxwell-Boltzmann和零温Maxwell-Fermi气体在Hartree-Fock和Landau-Vlasov方法中膨胀的最小四极形变。总之,我们为弱相互作用偶极费米气体的飞行时间方法的发展提供了一个合适的途径,也揭示了与刘维尔定理相关的两种气体的长时间行为的标度律。
2010-06-20 cond-mat.quant-gas
Superfluid theory of a gas of polarized dipolar Fermi molecules
提出了极化偶极费米气体的超流理论。对于由两个带正电荷和负电荷的原子组成的偶极分子,我们导出了有效偶极-偶极配对相互作用。利用这种对相互作用,我们表明,所得到的BCS间隙方程是不遭受众所周知的紫外发散,使人们可以定量预测超流性质的偶极费米气体。利用这种无截止的超流理论,我们研究了T=0时超流序参量的对称性。我们还讨论了费米面的变形,起源于偶极-偶极相互作用的各向异性。
2013-07-08 cond-mat.quant-gas
Phonon instability and self-organized structures in multi-layer stacks of confined dipolar Bose-Einstein condensates in optical lattices
迄今为止,在一维光晶格中产生的偶极凝聚体的多层堆叠的计算[1,2]中,已经假设凝聚体是二维的。然而,在实际实验中,凝聚体在扁球方向上不会无限延伸,而是必须受到陷阱势的限制。通过三维数值模拟的这种现实的实验情况下,我们发现一个至关重要的依赖层的数量上的声子不稳定边界。此外,在声子不稳定性的边界附近,出现了各种结构化的基态波函数,这可能表明了旋子不稳定性的开始[3,4]。
2009-08-07 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Phonon Stability of Quantum Droplets in a dipolar Bose gases
偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在平均场不稳定区域中,由于量子涨落的作用,可以形成自束缚的类液滴。然而,在Bogoliubov理论中,一些声子能量在长波长极限是虚的,这意味着该系统的动力学不稳定性。类似的不稳定性出现在二元量子液滴的Bogoliubov理论中,并且由于最近显示的高阶量子涨落而被消除[1]。在这篇工作中,我们在Beliaev形式下研究了偶极量子液滴的声子能量,发现量子涨落可以增强声子的稳定性。我们得到了各向异性的声速,可以在实验中测试。
2022-04-25 cond-mat.quant-gas
Ultracold Bose and Fermi dipolar gases : a quantum Monte Carlo study
本论文的研究对象是量子简并区的偶极系统。一般来说,处理多体系统和评估其性质需要处理薛定谔方程。在本研究中,我们采用不同的蒙特卡罗方法,这是随机技术,允许找到它的数值解。
2020-02-04 cond-mat.quant-gas
Harmonically trapped dipolar fermions in a two-dimensional square lattice
我们考虑二维正方晶格中的偶极费米子和一个谐波囚禁势。偶极相互作用的各向异性与晶格相结合,导致不同对称性的密度顺序之间的过渡。我们发现,吸引力的偶极相互作用的结果在一个超流相,这是抑制密度顺序。证明了捕获势使不同相共存,形成环状和岛状结构。具有密度和超流有序性的相可以与具有超固态有序性的形成区域重叠。
2012-02-10 cond-mat.quant-gas
Dynamical properties of Fermi-Fermi mixtures of dipolar and non-dipolar atoms
本文在零温下利用环图近似研究偶极与非偶极原子均匀Fermi-Fermi混合物的动力学性质,发现质量不平衡越大系统越不稳定,并揭示了稳定相中无阻尼零声传播的临界角受粒子间相互作用显著影响。
2024-04-23 cond-mat.quant-gas
Superfluid pairing in a mixture of a spin-polarized Fermi gas and a dipolar condensate
本文考虑自旋极化的费米气体和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的混合物,其中费米子和偶极凝聚体的准粒子之间的s波散射可以导致有效的吸引力Fermi-Fermi相互作用,该相互作用本质上是各向异性的,并且可以通过偶极相互作用来调节。我们表明,这样的相互作用可以显着增加实现超流体的前景与间隙参数的特点与所有奇分波的相干叠加。我们制定,在Hartree-Fock-Bogoliubov平均场方法的精神,一个理论,使我们能够估计的临界温度时,考虑到各向异性的Fock势,并确定系统参数,优化临界温度,这样的超流体出现之前,系统开始相分离。
2011-12-19 cond-mat.quant-gas
Second-order interaction corrections to the Fermi surface and the quasiparticle properties of dipolar fermions in three dimensions
本文计算了偶极-偶极相互作用下二阶三维偶极费米子的重整化费米面和费米液相中的准粒子性质。使用相关的参数的超冷气体的铒原子,我们发现,二阶修正通常重整化的Hartree-Fock结果不到百分之一。另一方面,如果我们使用二阶修正的压缩性来估计制度的稳定性系统,不稳定的点已经达到了显着较小的相互作用强度比在Hartree-Fock近似。
2015-03-03 cond-mat.quant-gas
Zero Sound in Dipolar Fermi Gases
我们研究了零温度下,声在均匀偶极气体中的传播,称为零声。我们发现,无阻尼声传播是可能的,只有在一个范围内的立体角周围的偶极子的偏振方向。在临界偶极矩以上,我们发现了一个不稳定的模式,通过该模式,气体在垂直于偶极子方向上局部坍缩。
2009-11-22 cond-mat.quant-gas
Excitations and Stripe Phase Formation in a 2D Dipolar Bose Gas with Tilted Polarization
我们提出了计算的基态和激发的各向异性偶极玻色气体在两个维度,实现了一个非垂直偏振相对于系统平面。对于足够高的密度,极化角的增加导致在各向异性相互作用最强的方向上的气相的密度不稳定性。利用动力学多体理论,我们计算了气相中的动力学结构函数,它显示了激发的各向异性色散。我们发现,在强相互作用方向上的声子激发的能量随着偏振角的增加而减小,并且在接近不稳定性时几乎为零。精确的路径积分基态蒙特卡罗模拟表明,这种不稳定性确实是一个量子相变的条纹相,其特点是长程序在强相互作用的方向。
2012-09-07 cond-mat.quant-gas
Onset of a modulational instability in trapped dipolar Bose-Einstein condensates
本文研究了有限尺寸镝偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在圆柱形谐振子阱中的相图。我们监测的最终状态后,散射长度降低从排斥BEC制度的量子液滴制度。或者获得BEC和量子液滴之间的绝热变换,或者在临界阱纵横比$λ_{\rm c}=1.87(14)$以上,调制不稳定性导致形成多个液滴。这与相图的预测结构完全一致,其中交叉区域低于$λ_{\rm c}$,多稳态区域高于。我们的研究结果提供了连接以前探索的制度,导致一个或多个偶极量子液滴丢失的一块。
2018-01-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Destabilization effect of exchange dipole-dipole interaction on the spectrum of electric dipolar ultracold Fermi gas
讨论了电偶极自旋为1/2的超冷费米子的自洽场方法。发现了电偶极相互作用中交换部分的贡献,从而得到了一个超越自洽场近似的偶极费米子模型。结果表明,电偶极费米子的交换相互作用依赖于系统的自旋极化。例如,对于自旋非极化系统,即所有低层量子态被两个自旋相反的粒子占据,电偶极交换相互作用等于零。当简并费米子的自旋极化率与自旋极化率相反时,每个量子态中有一个粒子,交换作用有极大值,这与偶极-偶极相互作用的自洽场部分相当。电偶极-偶极相互作用的自洽部分对集体激发谱有正的贡献,而电偶极-偶极相互作用的交换部分导致谱中的负项.在平衡极化和波传播方向之间的角度接近$π/2$时,频谱的全偶极部分变为负的。在几德贝量级的费米子的电偶极矩处,偶极部分大到足以超过费米压力,这表明存在不稳定性。
2014-12-12 cond-mat.quant-gas
Weyl Superfluidity in a Three-dimensional Dipolar Fermi Gas
外尔超导电性或超流性,是一种迷人的物质拓扑状态,具有新的现象,如涌现的外尔费米子激发和异常。在这里,我们报告,各向异性外尔超流态可以出现作为一个低温稳定相在三维偶极费米气体。我们的模型的一个重要组成部分是一个旋转的外部场,产生一个方向依赖的两体有效吸引力。实验签名预测冷气体的射频光谱。研究了该系统的有限温度相图,发现外尔超流性的转变温度在原子偶极费米气体的实验范围内。
2015-01-05 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of a harmonically trapped, two-dimensional, spin-polarized dipolar Fermi gas in the hydrodynamic regime
本文用Weizsäcker流体力学理论研究了零温、自旋极化、简谐囚禁的二维偶极费米气体的集体激发。我们专注于排斥相互作用,并调查的偶极相互作用和粒子数的强度上的激发频率的依赖性。我们发现,模式谱可以分为体模,其频率向上移动的相互作用强度的增加,和一个无限的阶梯的表面模式,其频率是{ \em独立}的大粒子极限的相互作用。我们认为,这是相当普遍的{ \em本地}字符的二维能量密度这是负责的表面激发的偶极相互作用强度的不敏感性,而不是状态方程的精确形式。这种性质在一维和三维的谐波俘获偶极费米气体的集体激发中找不到,因为那里的能量密度明显是非局域的。
2014-07-09 cond-mat.quant-gas
Anisotropic sound and shock waves in dipolar Bose-Einstein condensate
本文用平均场方法研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中各向异性声波和激波在三维、准二维和准一维中的传播。在3D中,声波和冲击波的传播在平行于和垂直于偶极子轴的方向上是不同的,在对应于吸引力的临界值以上出现不稳定性。类似的不稳定性出现在1D中,而不是2D中。各向异性马赫角的数值计算结果与理论预测一致。在所有情况下的数值声速符合Bogoliubov理论计算。偶极凝聚体中各向异性波传播的电影可作为补充材料。
2011-11-30 cond-mat.quant-gas
Supersolidity of dipolar Bose-Einstein condensates induced by coupling to fermions
该研究提出耦合费米子可使准一维偶极玻色凝聚体经历液滴、roton 失稳、超固体到孤立液滴晶体的转变,并通过耦合 Gross–Pitaevskii 与 Hartree–Fock 方程揭示其 Goldstone 和 Higgs 激发模式。
2024-09-30 cond-mat.quant-gas
Instability of Rotationally Tuned Dipolar Bose-Einstein Condensates
通过偶极极化的快速旋转,有效地反转偶极-偶极相互作用的符号的可能性,被检查内的谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的分析是基于定态的Crachas-Fermi极限,在共转框架,以及直接数值模拟的Crachas-Fermi制度,明确占旋转极化。凝聚体被发现是固有的不稳定,由于集体模式的动力学不稳定性。这最终阻止了鲁棒且长寿命的旋转调谐状态的实现。我们的研究结果对实验性地访问该政权具有重大意义。
2019-02-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Kohn-Sham theory of rotating dipolar Fermi gas in two dimensions
通过求解“从头算”Kohn-Sham方程组,研究了二维偶极费米气体在旋转条件下的简谐势阱中的运动.所使用的物理参数匹配的超冷气体的费米子$^{23}Na^{40}K$分子,强烈相互作用的偶极量子物质的原型系统,这是最近创建的。我们发现,作为临界旋转频率的接近和系统崩溃到最低的朗道水平,一个紧密包装的量子涡旋阵列的发展,尽管系统的非超流特性。在这种状态下,系统失去了轴对称性,费米云边界呈现出几乎完美的正方形。在较高的填充因子值的涡晶格消失,而系统仍然表现出方形的边界。在较低的填充因子下,费米子反而局域化在“维格纳簇”结构中。
2015-08-30 cond-mat.quant-gas
Einstein-de Haas Effect in a Dipolar Fermi Gas
我们表明,类似于经典的爱因斯坦-德哈斯效应可以出现在超冷偶极费米气体。偶极-偶极相互作用的各向异性性质可以导致磁化转换为轨道角动量。值得注意的是,不同于玻色-爱因斯坦凝聚体,这种转移伴随着扭转运动,其中单个自旋分量以相反的方向旋转,轨道角动量比整个系统更大,可能导致更容易的实验观察效果。这一特征是由费米面的形变引起的,扭曲运动的方向可以通过s波散射长度或外部磁场来控制,这可能提供了一种测量强偶极原子散射长度的方法。
2017-01-28 cond-mat.quant-gas
Multiple polaron quasiparticles with dipolar fermions in a bilayer geometry
本文研究双层偶极费米子极化子问题,通过计算极化子谱揭示层间距离减小导致的一系列吸引分支与束缚双偶极子态的关系,并分析了轨道角动量互换及有限质心动量配对,提出以辅助层隧穿速率探测杂质谱函数。
2024-03-01 cond-mat.quant-gas
Coherence and correlation functions of quasi-2D dipolar superfluids at zero temperature
本文利用玻色-爱因斯坦凝聚的Bogoliubov理论研究了零温下被限制在均匀二维几何中的偶极粒子(原子或分子)的性质。我们找到了偶极Gross-Pitaevskii方程和Bogoliubov-de Gennes方程的平衡解。使用这些解决方案,我们研究了系统中的量子涨落的影响,特别是集中在不稳定点上,在那里的激发光谱中的旋子功能触及零。具体来说,我们看看在非凝聚密度的行为,相位波动,和系统中的密度波动。在不稳定性附近,密度-密度关联函数表现出特别有趣的振荡行为。高阶关联函数显示出明显的六方晶格斑图形成,这说明了对称性破缺的观察如何从对称性量子态中出现。
2012-06-06 cond-mat.quant-gas
The effect of anisotropic exchange interactions and short-range phenomena on superfluidity in a homogeneous dipolar Fermi gas
我们开发了一个简单的数值方法,使我们能够精确地计算Bardeen-Cooper-Schriefer(BCS)超流转变温度(Tc)的任何相互作用势。我们将其应用到一个极化,超冷费米气体长程,各向异性,偶极相互作用,包括各向异性交换相互作用的影响。我们特别注意偶极气体的短程行为,并重新审视目前的重整化方法。特别是,我们发现,原子和分子的二聚化显着阻碍了超流体的形成。最终的结果是,在高密度/相互作用强度,我们发现Tc的数量级低于以前的计算。
2016-08-09 cond-mat.quant-gas
Hartree-Fock-Bogoliubov Theory of Dipolar Fermi Gases
我们建立了一个完全自洽的Hartree-Fock-Bogoliubov理论,描述了一个无自旋的费米气体与长程相互作用。我们将这一理论应用到一个系统的均匀偶极费米极性分子,这引起了人们的广泛关注,最近,由于快速的实验进展,在实现这样的系统。通过对各向异性超流序参量和临界温度$T_{c}$的计算,我们发现,对于极性分子,只要适当的相互作用强度,就可以实现“高$T_c$“超流.此外,我们还表明,Fock交换相互作用的存在下,增强超流配对。
2009-10-25 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic properties of a dipolar Fermi gas
基于半经典理论,研究了偶极费米气体的热力学性质。通过自洽方法,数值求解了有限温度下的相空间分布函数。我们表明,在动量和真实空间的变形变得越来越小,随着温度的增加。对于均质情况,我们还计算了压强、熵和热容。特别地,在低温极限和弱相互作用区域,我们得到了熵的解析表达式,它与我们的数值结果定性一致。还探讨了有限温度下被困气体的稳定性。
2010-03-25 cond-mat.quant-gas
Low-Lying Excitation Modes of Trapped Dipolar Fermi Gases: From Collisionless to Hydrodynamic Regime
利用Boltzmann-Vlasov动力学方程研究了零温下囚禁的、具有各向异性和长程偶极-偶极相互作用的单组分费米气体的动力学性质。为此,我们通过重新调整平衡分布的空间和动量变量来确定近似解,从而获得相应尺度参数的耦合常微分方程。基于前人关于偶极费米气体在流体力学体系中费米球变形的研究结果,我们实现了碰撞积分的弛豫时间近似。然后,我们继续通过线性化的平衡周围的运动方程,以研究所有的方式从碰撞的流体动力学制度的频率和阻尼的低洼激发模式。我们的理论结果预计将与理解目前的实验与被困偶极费米气体。
2017-10-11 cond-mat.quant-gas
Wigner Crystallization of Rotating Dipolar Fermions in the Fractional Quantum Hall Regime
我们证明了在分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称FWHH)机制下维格纳晶体(Wigner crystal,简称WC)的可能存在。我们发现,朗道能级混合(LLM)将降低WC的能量显着在高密度区。在高密度区域中,WC的能量低于CH3OH液体。我们得出结论,对于旋转偶极气体,预期在高密度下会出现晶相,这与非旋转偶极气体一致,但与Baranov等人的低密度结论不一致[Phys. Rev. Lett. 100,200402(2008)],其中忽略LLM的影响。
2010-05-10 cond-mat.quant-gas
Realization of a Strongly Interacting Fermi Gas of Dipolar Atoms
我们利用铒原子实现了一种具有可调相互作用的双组分偶极费米气体。采用晶格保护技术,我们选择性地制备两个最低自旋态的深度简并混合物,并在光偶极阱中进行高分辨率的Feshbach光谱。我们确定了一个比较广泛的费什巴赫共振和地图的自旋间散射长度在其附近。费米混合物显示出显着的碰撞稳定性,在强相互作用的制度,提供了第一步的超流配对的研究,交叉从库珀对绑定分子,在偶极-偶极相互作用的存在。
2018-09-10 cond-mat.quant-gas
Supersolid formation in a dipolar condensate by roton instability
本文通过扩展Gross-Pitaevskii方程模拟和有效一维激发谱计算,揭示了旋子不稳定性在偶极凝聚体超固态形成中的关键作用,并阐明了形成时间随s波散射长度的标度规律。
2023-05-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Self-bound many-body states of quasi-one-dimensional dipolar Fermi gases: Exploiting Bose-Fermi mappings for generalized contact interactions
利用精确映射和平均场论的结果,我们探讨了具有吸引偶极相互作用的全同费米子准一维系统的相图。我们证明,在低密度下,这些系统提供了一个实现的单组分一维费米气体与广义接触相互作用。使用一维费米和玻色气体之间的确切的对偶性,我们表明,当偶极矩是足够强的,绑定多体状态存在,我们计算这些状态的出现的临界耦合强度。在更高的密度下,Hartree-Fock近似是准确的,通过结合这两种方法,我们确定了相图的结构。在未来的超冷极性分子实验中,应该可以得到多体束缚态。
2013-09-11 cond-mat.quant-gas
Ground state of a two component dipolar Fermi gas in a harmonic potential
相互作用的两种组分费米气体是我们理解宏观量子现象(如超导性)的核心。改变相互作用的性质预计将走向新的量子阶段。本文研究了具有偶极相互作用和接触相互作用的简谐势中两组分费米子气体的基态。利用变分维格纳函数,我们提出了系统的相图具有相等但相反的值的磁矩。我们确定了从顺磁性到铁磁性的二级相变。此外,我们显示的实验相关的磁场的稳定性和磁化的系统的影响。我们还研究了两个组件的费米气体与大,但几乎相等的值的磁矩,研究如何接触和偶极相互作用之间的相互作用影响的混合物的稳定性。具体而言,我们讨论了超冷$^{161}$ Dy的实验相关参数。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas
The roton-assisted chiral p-wave superfluid in a quasi-two-dimensional dipolar Bose-Fermi quantum gas mixture
手征p波(p_x \pm ip_y)超流体近年来引起了人们的广泛关注,主要是因为它的涡旋核支持一个Majorana费米子,由于它的非阿贝尔统计,可以用来实现拓扑量子计算.在准二维(2D)空间中将偶极玻色子与费米子混合提供了使用旋子最小值作为工程费米子之间声子诱导的吸引相互作用的工具的机会。本文采用Hartree-Fock-Bogoliubov方法研究了准二维偶极玻色-费米混合体中的p波超流对。我们发现,通过降低旋子最小值来增强诱导相互作用可以影响混合物的稳定性以及费米子的有效质量。我们还表明,可以调整系统的稳定区域中的手征p-波超流配对可以共振增强,通过降低附近的声子的能量成本的最小旋转。
2013-09-04 cond-mat.quant-gas
Coexistence of density wave and superfluid order in a dipolar Fermi gas
我们分析了在准二维偶极费米子气体中超流和密度波(条纹)序的共存。值得注意的是,偶极相互作用的各向异性性质允许在零温相图的大区域中共存。在这个区域中,相互作用的排斥部分驱动条纹的形成,吸引部分诱导配对,导致超固体与$p$波库珀对沿条纹排列。从动量空间的角度来看,超固相的稳定性是由于条纹有序使得费米表面只有部分带隙,留下了对$p$波配对最重要的无隙区域。最后,我们展示了如何在飞行时间实验中检测到这种超固相。
2014-12-08 cond-mat.quant-gas
Study of a degenerate dipolar Fermi gas of 161Dy atoms
利用流体动力学描述方法研究了161 Dy原子单组分(自旋极化)简并偶极费米气体的性质。根据轴对称捕获,我们建议减少一个(1D)和二维(2D)的雪茄和磁盘形状相同的描述,分别。除了一个完整的数值解的流体动力学模型,我们也考虑变分近似相同。对于一个被困系统在适当的条件下,变分近似以及减少的一维和二维模型被发现产生的结果的形状,尺寸和化学势的系统在协议的三维(3D)模型的完整的数值解。对于均匀系统,我们考虑三维各向异性声传播。对均匀偶极简并费米气体中各向异性声传播的解析结果与三维数值模拟结果一致。
2012-11-22 cond-mat.quant-gas
Supersolid phases of dipolar fermions in a two-dimensional-lattice bilayer array
超固态相是超流相和密度有序棋盘相共存的结果,被预测将出现在二维正方形光晶格双层阵列中的超冷费米分子中。我们证明了这些阶段内的非均匀平均场方法的存在。特别是,我们表明,在一个固定值的化学势调整层间分离距离产生不同比例的超流,密度有序,超固相。
2016-10-24 cond-mat.quant-gas
Magnetostriction and exchange effects in trapped dipolar Bose and Fermi gases
我们研究磁致伸缩的位置和动量空间扭曲,发生在谐波限制偶极玻色和费米气体。直接相互作用产生位置空间磁致伸缩,交换相互作用产生动量空间磁致伸缩。虽然位置空间磁致伸缩在玻色和费米系统中是相似的,但动量空间磁致伸缩是明显不同的:玻色气体的动量分布在与费米气体相反的方向上扭曲。通过将交换效应与粒子间的短程关联联系起来,我们讨论了这种差异的能量来源。我们的主要计算是基于Hartree-Fock理论,但我们也提供了解析近似的磁致伸缩效应在零温度和有限的温度。我们的预测应该在目前的超冷极性分子实验中得到验证。
2012-08-07 cond-mat.quant-gas
The ground state of polaron in an ultracold dipolar Fermi gas
杂质原子浸入超冷原子费米气体中,由于杂质与费米子的相互作用,可以形成准粒子,即所谓的费米极化子。考虑三维均匀偶极费米气体作为介质,原子间偶极-偶极相互作用(DDI)使费米面变形为椭球形,利用Chevy型变分方法研究了费米极化子的基态性质:有效质量,粒子-空穴(p-h)激发的动量分布,阻力参数,以及杂质周围的介质密度变化。这些量显示出空间各向异性的方式,以反映的背景偶极费米气体的动量各向异性。在杂质质量和费米子质量相等的情况下,我们也给出了杂质-费米子相互作用的么正极限下极化子性质的数值结果。结果表明,当DDI强度从$0$增加到临界值附近时,极化子的横向有效质量和横向动量拖曳参数都趋于减小$ \sim 10\%$,而纵向有效质量和横向动量拖曳参数对DDI的依赖性很弱.
2021-04-09 cond-mat.quant-gas
Collective Motion of Polarized Dipolar Fermi Gases in the Hydrodynamic Regime
最近,开创性的STIRAP实验允许在振转基态中产生40 K-87 Rb分子[K.- K. Ni等人,Science 322,231(2008)]。为了在流体动力学范围内描述这种极化偶极费米气体,我们提出了变分含时Hartree-Fock方法。有了这个,我们计算这样一个系统的动力学性质,例如,低的激发和飞行时间膨胀的频率。我们发现,偶极-偶极相互作用诱导各向异性呼吸振荡的动量空间。此外,从陷阱释放后,动量分布变得渐近各向同性,而粒子密度变得各向异性。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas
Density functional theory for strongly-correlated bosonic and fermionic ultracold dipolar and ionic gases
我们引入了一种密度泛函形式主义来研究强关联偶极和离子超冷玻色子和费米子气体的基态性质,基于弱耦合和强耦合极限的自洽组合。与传统的密度泛函方法相反,我们的形式主义不需要预先计算的相互作用的均匀气体,因此,它是非常适合于治疗系统的可调长程相互作用。由于它在强相关区域的渐近精确性,该形式主义适用于标准平均场论失效的系统。
2015-02-05 cond-mat.quant-gas
Quadrupole oscillation in a dipolar Fermi gas: hydrodynamic vs collisionless regime
在流体动力学和无碰撞两种情况下研究了简谐囚禁偶极费米气体的表面四极模。偶极力的各向异性和长程效应以及捕获几何形状的作用进行了明确的研究。在流体动力学状态下,频率总是略小于气体与接触相互作用的$\sqrt{2}ω_\perp$值。在无碰撞状态下,根据云的长宽比,频率可以比非相互作用值$2ω_\perp$小得多,也可以大得多。我们的研究结果表明,表面四极振荡的频率可以提供一个有用的测试研究,在很低的温度下,正常和超流相之间的过渡,并在正常阶段在较高的温度下,碰撞和无碰撞制度之间的交叉。偶极力的各向异性的维里定理的后果进行了讨论。
2011-10-17 cond-mat.quant-gas
Spontaneous inhomogeneous phases in ultracold dipolar Fermi gases
我们研究了超冷费米子气体由于强偶极相互作用而在二维和三维中坍缩成非均匀态的过程。根据维数,我们发现,两种不同类型的非均匀状态是稳定的,一旦偶极矩达到一个临界值$d>d_c$:{ \it条纹相}和{ \it相分离}之间的高和低密度。在二维,我们证明了条纹相总是有利于$d\gtrsim d_c$,无论系统的微观细节。在3D中,单圈微扰计算表明,相同类型的不稳定性导致相分离。实验检测和有限温度效应进行了讨论。
2010-07-14 cond-mat.quant-gas
A chromium dipolar Fermi sea
本文报道了用玻色子S=3,m_S=-3的52 Cr原子,通过共振冷却产生极化态为F=9/2,m_F=-9/2的53 Cr原子简并费米气体。我们在光偶极阱中装载了3.10^4个53 Cr原子和10^6个52 Cr原子。尽管最初的费米原子数量很少,但我们最终达到了T=0.6 T_f(费米温度),其中53 Cr原子达到了10^3个。这种令人惊讶的有效蒸发源于同位素间散射长度|a_{BF}| =(85+/- 10)a_{Bohr},其小到足以减少费米子同位素的蒸发损失,但大到足以确保热化。
2014-11-14 cond-mat.quant-gas
Collective excitation frequencies and stationary states of trapped dipolar Bose-Einstein condensates in the Thomas-Fermi regime
本文给出了一种求解具有偶极相互作用的囚禁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的精确静态解和集体激发频率的一般方法.该方法采用了任意多项式密度分布的偶极电位的解析表达式,从而减少了处理非局部偶极相互作用的代数方程组的解决方案的问题。我们全面映射出的静态解决方案和激发模式,包括非圆柱对称的陷阱,也是负散射长度的情况下,偶极相互作用稳定,否则不稳定的冷凝物。激发模式的动力学稳定性,使洞察崩溃的偶极BEC的发病。我们发现,全球崩溃是一致介导的各向异性四极集体模式,虽然有两个捕获制度中的BEC是稳定的四极波动,即使偶极s波相互作用的比率变得无限大。由于偶极玻色气体中的部分吸引相互作用,碎片BEC的可能性,我们特别注意的剪刀模式,它可以提供一个签名的超流性,并确定一个长程回复力,这是偶极系统特有的。作为本文的支持材料的一部分,我们提供了用于进行计算的计算机程序,包括图形用户界面。
2010-03-01 cond-mat.quant-gas
Dipolar Dynamics for Interacting Ultracold Fermions in a Trapped Optical Lattice
利用含时密度矩阵重整化群方法,计算了具有限制阱的光晶格中相互作用费米气体在阱心突然位移后的输运性质.在吸引相互作用的制度,位移后的偶极运动可以分为欠阻尼振荡和过阻尼松弛,这取决于相互作用的强度。这些数值计算与实验结果是一致的。在该制度的排斥相互作用,我们预测的复苏的质心的振荡时,相互作用强度的增加。这一独特的特征可以被认为是光晶格中相互作用囚禁费米气体出现Mott平台的动力学特征。
2012-09-15 cond-mat.quant-gas
Spontaneous generation of spin-orbit coupling in magnetic dipolar Fermi gases
本文用平均场论研究了非极化双组分偶极费米气体的稳定性。除了已知的Fermi球形变引起的自发磁化不稳定性外,还发现了另一种自发形成的自旋轨道耦合相的不稳定性,并给出了相图,简要讨论了结果。
2011-12-12 cond-mat.quant-gas nucl-th
Leggett mode in a two-component Fermi gas with dipolar interactions
我们发展了一个有效场论来理解具有偶极相互作用的三维二分量费米超流体的集体模。我们首先检查系统在零温度下的相变,作为费米超流性是已知的,其特征在于由两个竞争的序参量。我们发现,对于强相互作用,存在一个制度,其中的两个序参量是异相和耦合,产生一个无阻尼的大量Leggett模式。这是除了众所周知的无隙声子模式。我们表明,Leggett模式可以看到在介质中的库珀对的光谱函数,并在原则上可以通过布拉格光谱测量。
2019-01-14 cond-mat.quant-gas
Liquid and crystal phase of dipolar fermions in two dimensions
本文用量子蒙特卡罗方法研究了零温下具有偶极相互作用的单组分费米气体的液相和晶相。偶极由垂直于运动平面的外场定向,产生纯排斥的1/r^3相互作用。在液相中,我们计算的状态方程的相互作用强度和其他相关的性能表征费米液体的行为:有效质量,在费米表面和对关联函数的不连续性的函数。在高密度区,我们计算了Wigner晶相的状态方程和液固一级相变的临界密度。接近冻结密度,我们也搜索的条纹相的存在,但这样的阶段是从来没有发现是积极有利的。
2012-06-18 cond-mat.quant-gas
Competing Orders in a Dipolar Bose-Fermi Mixture on a Square Optical Lattice: Mean-Field Perspective
考虑正方形光晶格中的双组分费米气体和单组分偶极玻色气体的混合物,并将其简化为一个有效的费米系统,其中Fermi-Fermi相互作用包括由均匀偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的声子诱导的吸引相互作用.聚焦于这个有效的费米系统的参数制度,保持对称性的$D_4$,一个正方形的点群,我们探讨,在Hartree-Fock-Bogoliubov平均场论,密度波有序和超流配对之间的相位竞争。在$D_4$的不可约表示中,我们构造了线性化间隙方程的矩阵表示。我们表明,在弱耦合制度,每个矩阵元素,这是一个四维(4D)的动量空间积分,可以放在一个可分离的形式,涉及一维积分,这只是一个函数的温度和化学势,和配对特定的“有效”的相互作用,这是一个分析功能的参数,在我们的系统中的费米-费米相互作用的特征。我们分析的临界温度的各种竞争订单作为不同的系统参数的函数,在存在和不存在的偶极相互作用。我们发现,在接近半填充时,临界温度为费米能的几分之一的d_{x^{2}-y^{2}}波配对可能占主导地位,而在较高填充因子时,临界温度为费米能的百分之一的p波配对可能成为赢家.我们发现,调整偶极相互作用可以显着提高配对与$d_{xy}$ -和g-波对称性,但不足以让他们主宰其他竞争阶段。
2016-06-23 cond-mat.quant-gas
Density Functional of a Two-Dimensional Gas of Dipolar Atoms: Thomas-Fermi-Dirac Treatment
本文在狄拉克-费米-狄拉克近似下,导出了具有磁偶极相互作用的二维自旋极化中性费米原子气体基态能量的密度泛函。对于多个原子的谐波陷阱,我们给出了解析解的单粒子空间密度和基态能量,依赖于相互作用强度,我们讨论了弱相互作用的限制,是相关的实验。然后,我们解除限制的全自旋极化和帐户的时间无关的非均匀外部磁场。导出了保证自旋极化充分所需的场强。
2011-03-06 cond-mat.quant-gas
Density-functional theory for the crystalline phases of a two-dimensional dipolar Fermi gas
利用密度泛函理论研究了单组分、自旋极化、二维偶极费米气体从费米液体到非均匀条纹或维格纳晶相的零温相变。半精确的局部密度近似使用经验拟合量子蒙特卡罗数据内的相关性进行治疗。我们发现,包含的非局部贡献的Hartree-Fock能量是至关重要的发病的不稳定性的非均匀密度分布。我们的密度泛函理论支持一维条纹相和三角形维格纳晶体的过渡。然而,我们发现,有一个不稳定的条纹相,其次是过渡到维格纳晶体在较高的耦合。
2015-07-03 cond-mat.quant-gas
Superfluid transition of disordered dipolar Fermi gases in a 2D lattice
研究二维晶格中无序双组分偶极费米气体的超流转变,发现动量依赖的偶极相互作用违反Anderson定理导致转变温度升高,且在紧束缚和低动量极限下可用有效质量近似处理,无序引起的临界温度升高比自由空间更显著。
2024-02-10 cond-mat.quant-gas
Dipolar fermions in a two-dimensional lattice at non-zero temperature
我们研究了非零温度下二维正方晶格中费米子偶极子的密度有序相和超流相。的密度有序相的临界温度的确定,并示出成正比的耦合强度强耦合。我们计算了超流分数,并证明了超流相的Berezinskiii-Kosterlitz无相变温度在强耦合极限下与跳跃矩阵元成正比。最后,我们分析了外部谐波捕获势的影响。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas