Spin mixing and protection of ferromagnetism in a spinor dipolar condensate
研究了铬偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中原子自旋相对于磁场倾斜一个角度$θ$后的自旋混合动力学。自旋混合由偶极耦合触发，但是，一旦动力学开始，它主要是由接触相互作用驱动的。对于特定情况$θ=π/2$，需要由磁梯度引起的外部自旋-轨道耦合项来实现动力学。然后，气体的初始铁磁特性被局部保留，这是一个意想不到的特征，我们将其归因于大的自旋相关接触相互作用。
2017-05-23 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic equation of a spinor dipolar Bose-Einstein condensate
我们介绍了自旋动力学的铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体的磁偶极-偶极相互作用的运动方程，使用一个矢量表示的超流速度和一个复杂的标量描述的磁化。这种简单的流体动力学描述提取了自旋波的动力学，并提供了一个简单的方法来研究凝聚体的自旋动力学。为了证明这种描述的优点，我们举例说明了动力学不稳定性和磁涨落偏好，它们以解析形式表示。
2010-11-10 cond-mat.quant-gas
Parametric amplification of matter waves in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
在适当的条件下，自旋变化碰撞可能导致旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波的参量放大。磁偶极-偶极相互作用，虽然通常在碱性原子中非常弱，但在放大过程中发挥了非常重要的作用。我们发现，这些相互作用可能会导致一个强烈的依赖的放大动力学之间的角度陷阱轴和磁场方向。我们也分析了磁场梯度所起的重要作用，它也强烈地改变了放大过程。因此，在未来的实验中必须仔细控制磁场梯度，以便清楚地观察放大动力学中偶极相互作用的影响。
2010-05-12 cond-mat.quant-gas
Symmetry-breaking magnetization dynamics of spinor dipolar Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov理论研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在偶极-偶极相互作用下的对称性破缺磁化动力学.当一个磁场沿对称轴的煎饼形BEC在m = 0超精细子级，横向磁化发展打破手征或轴对称。根据所施加的磁场的强度形成各种磁化图案。在~（87）Rb和~（23）Na凝聚体中也能观察到这种现象。
2009-11-14 cond-mat.quant-gas
Twisted spin vortices in a spinor-dipolar Bose-Einstein condensate with Rashba spin-orbit coupling
本文考虑自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体，它具有Rashba自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用。由于自旋-轨道耦合、偶极-偶极相互作用和陷阱几何的综合作用，该系统呈现出丰富的基态自旋结构，包括扭曲的自旋涡旋。基态相图的自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用的强度来确定。
2016-07-29 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein condensates
本文综述了旋量和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的物理学。讨论了旋量BEC的平均场基态、Bogoliubov谱、多体基态和激发态。本文综述了自旋极化偶极玻色-爱因斯坦凝聚物和自旋偶极玻色-爱因斯坦凝聚物的性质。描述了旋量玻色-爱因斯坦凝聚中涡旋的一些独特特征，如分数阶涡旋和非阿贝尔涡旋。利用群论对序参量的对称性进行了分类，并基于同伦理论研究了各种拓扑激发。一些最近的事态发展在旋量BEC进行了讨论。
2012-07-31 cond-mat.quant-gas
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体，称为旋量凝聚体，是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中，旋量性质是由接触相互作用决定的，而由于小的磁偶极-偶极相互作用，磁化被动态冻结。在这里，我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质，其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时，我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变，低于该值时，相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Spontaneous Vortex Lattices in Quasi 2D Dipolar Spinor Condensates
受近期实验\cite{BA} \cite{BB}的启发，我们研究了具有不同纵横比的准二维铁磁凝聚体。我们发现，在零磁场下，偶极能产生一个局部能量极小值，所有自旋都位于二维平面内，形成一排{\em交替}取向的{\em圆形}自旋织构，对应于不同自旋分量中{ \em恒等}涡度的堆积.在大的磁场中，系统可以进入由椭圆和双曲线Mermin-Ho自旋织构阵列组成的长寿命动力学状态，而真正的平衡是单轴自旋密度波，沿磁场具有单一波矢，波长与长寿命涡旋阵列状态的特征长度相似。
2009-08-11 cond-mat.quant-gas
Barnett effect in rotating spinor dipolar quantum droplets
University of Electro-Communications（电波大学）；RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)（理化学研究所计算科学中心）
研究通过释放自旋自由度稳定旋滴中的涡旋态，利用类似Barnett效应的机制产生轴向磁化，外加磁场使原子云旋转并形成稳定的束缚态。
2026-05-12 cond-mat.quant-gas
Internal structure and stability of vortices in a dipolar spinor Bose-Einstein condensate
我们展示了偶极相互作用如何对原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋结构产生显著影响，并说明了适用于偶极旋量系统的一般物理原理。然后，我们发现和分析的核心奇异涡旋与非阿贝尔收费的点群对称的自旋3 $^{52}$铬凝聚。使用一个更简单的模型系统，我们分析了潜在的偶极物理，并显示了磁偶极耦合产生的特征长度尺度如何与s波散射的愈合长度层次相互作用，并导致核心结构的简单标准：当相互作用都在能量上有利于基态自旋条件时，例如在自旋为1的铁磁相中，奇异涡流的尺寸被限制为较短的自旋相关的愈合长度。相反，当交互竞争时（例如，在自旋为1的极性相），我们发现奇异涡旋的核随着偶极耦合的增加而增大。我们进一步展示了如何自旋对齐所产生的相互作用各向异性是明显的基态自旋涡旋线，是垂直于冷凝物的旋转轴的外观，以及在潜在的可观察到的内部核心自旋纹理。我们还解释了它是如何导致相互作用相关的角动量在非奇异涡旋的结果与旋转诱导的自旋有序的竞争。当各向异性被修改由一个强大的磁场，我们展示了它如何引起一个破环变形的涡核到一个自旋畴壁。
2017-04-07 cond-mat.quant-gas
Internal Josephson Effects in Spinor Dipolar Bose--Einstein Condensates
本文从理论上研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体三能级系统中由自旋交换相互作用和磁偶极-偶极相互作用驱动的内约瑟夫森效应，得到了新的自旋动力学.我们引入单一的空间模式近似的Gross-Pitaevskii方程，推导出约瑟夫森型方程，这是类似于隧道电流通过三个结之间的三个超导体。从一个类比与两个相互作用的非刚性的振动模式，我们确定独特的不同的振荡模式，称为0- $π$，0-$running$，$running$- $running$，$2nπ& running$ -$2π$，$single nonrigid pendulum$，和$two rigid pendulums$相位模式。这三种态的约瑟夫森模可望在真实的原子玻色气体系统中找到。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas
Dipolar and spinor bosonic systems
本文综述了由玻色子原子或分子组成的偶极和旋量原子系统的主要性质和描述方法。解释了正确处理具有非局域相互作用势的玻色凝聚原子系统的一般方法。该方法适用于玻色凝聚系统的偶极相互作用势。描述了具有旋量相互作用势的系统的性质。考虑了囚禁原子和光晶格中的原子。导出了光晶格中原子的有效自旋哈密顿量。强调了冷原子自旋电子学的可能性。本综述与以前的综述文章不同，它集中于对基本理论观点的全面介绍，帮助读者更好地了解数学细节，并得出更清晰的物理结论。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spontaneous Magnetic Ordering in a Ferromagnetic Spinor Dipolar Bose-Einstein Condensate
基于Gross-Pitaevskii和Bogoliubov理论研究了具有磁偶极-偶极相互作用（MDDI）的自旋1铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋动力学.我们发现，各种磁结构，如棋盘和条纹出现在动力学过程中，由于自旋交换相互作用，MDDI，二次塞曼和有限尺寸效应的综合影响，以及非平稳的初始条件。然而，伯克利小组观察到的短程磁序[Phys. Rev. Lett. { \bf 100}，170403（2008）]在我们的计算中没有完全再现;顺序的周期性相差三倍，并且棋盘图案最终在我们的数值模拟中消失。差异的可能原因进行了讨论。
2010-06-24 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets with magnetic vortices in spinor dipolar Bose-Einstein condensates
本文研究铕自旋偶极 BEC 的自束缚液滴，揭示弱场磁涡旋环、磁场增强下经双稳转变及 Einstein-de Haas 旋转动力学，并表明受限磁涡旋可形成超固体。
2024-02-29 cond-mat.quant-gas
Stoner-Wohlfarth switching of the condensate magnetization in a dipolar spinor gas and the metrology of excitation damping
本文考虑准一维偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在非均匀局域自旋取向近似下，即具有单向局域磁化。通过精确的有效偶极-偶极相互作用的解析计算，我们推导出一个Landau-Lifshitz-Gilbert方程的耗散凝聚磁化动力学，并显示它如何导致单轴铁磁粒子的Stoner-Wohlfarth模型，后者的模型确定稳定的磁化模式和磁滞曲线之间切换。对于一个外部磁场指向沿轴向，长的方向，我们解析求解的Landau-Lifshitz-Gilbert方程。该解决方案明确表明，磁偶极-偶极相互作用{ \it加速}的耗散动力学的磁矩分布和相关的失相的磁矩方向。在合适的条件下，由于偶极-偶极相互作用引起的磁化方向的移相发生在比目前实验实现的偶极旋量凝聚体的寿命小两个数量级的时间尺度内，例如，由大磁偶极矩原子${}^{166} \textrm{Er}$产生。这使得实验访问的耗散参数$Γ$的Gross-Pitaevski \v平均场方程，目前缺乏一个完整的量子动力学处理的耗散过程的系统，特别是，实验检查常用的假设，$Γ$是一个单一的标量独立的自旋指数。
2020-05-12 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a coupled spin vortex pair in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
采用平均场论理论，数值研究了双势阱中偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中耦合自旋-涡旋对的碰撞和磁场猝灭动力学。当势垒突然释放时，两层凝聚体在阱中心发生碰撞，碰撞后涡旋对的手征发生交换，平行自旋涡旋相表现为同相碰撞，反平行涡旋相表现为异相碰撞.当横向磁场淬灭时，单层凝聚体中的涡旋中心开始作椭圆形轨迹的螺旋运动，中心位置的位移呈现出具有固有频率和阻尼率的阻尼简谐振荡。初始磁场和高斯势垒的高度可以调节自旋涡旋对的振荡模式，如平行涡旋对的旋向运动在两层中不同步，而反平行涡旋对的旋向运动呈现双螺旋结构，涡旋中心以相同的幅度反向运动。
2016-07-14 cond-mat.quant-gas
Spin Hall Effect in a Spinor Dipolar Bose-Einstein Condensate
从理论上证明了在中性原子通过磁偶极-偶极相互作用（MDDI）相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生自旋霍尔效应.由于MDDI耦合了两个碰撞原子的总自旋角动量和相对轨道角动量，因此它是一种自旋-轨道耦合。因此，当我们在磁子能级$m=0$中制备BEC时，处于$m=1$和$-1$态的热激发和量子力学激发的原子感觉到相反方向的类洛伦兹焦点。这就是自旋霍尔效应产生的根源。我们定义的质量电流和自旋电流算子的连续性方程和计算的自旋霍尔电导率从非对角电流电流关联函数内的Bogoliubov近似。我们发现，由于MDDI的电流算符的校正显着贡献的自旋霍尔电导率。并对可能的实验情况进行了讨论。
2016-03-10 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
Spin squeezing in dipolar spinor condensates
在单模近似下研究了偶极相互作用对自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体压缩能级的影响。我们把我们的考虑限制在自旋算子张成的$\mathfrak{su}(2)$李子代数上。偶极相互作用的双轴性质允许在系统中动态生成自旋压缩态。我们在约化的平均场空间中分析相图，以确定不稳定不动点的位置。数值计算了自旋压缩参数，表明双轴反扭模型有可能达到最强压缩集。我们用高斯近似和冻结自旋近似部分地解释了系统尺度的变化。
2015-12-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dipolar mixtures in checker-board optical bilayers
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
研究处于反魔波长配置分隔双层中的二元偶极混合物，结合二阶微扰理论和团簇 - 古兹维勒计算，揭示其丰富晶相图景，发现位点间跳跃可致不同晶相固 - 固转变，且可用镧系混合物在光学晶格中实验实现。
2026-11-03 cond-mat.quant-gas
Dipole-mode and scissors-mode oscillations of a dipolar supersolid
本文研究一维和二维偶极超固体在谐波阱中的偶极模式与剪刀模式振荡，发现平移振荡在准一维和准二维体系中均稳定，而角向剪刀振荡仅存在于准一维体系，且振荡过程中晶体结构保持完整，理论频率与数值结果吻合良好。
2023-05-24 cond-mat.quant-gas
Quantum simulator of link models using spinor dipolar ultracold atoms
本文提出了一种利用自旋偶极超冷原子气体在二维晶格中模拟量子链路模型的方案，通过两种方法推导模型参数并探讨了向三维扩展的细节。
2023-03-28 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-th
Theory of domain formation in inhomogeneous ferromagnetic dipolar condensates
最近对$^{87}$ Rb旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究表明，存在磁场驱动的量子相变，并伴随着在相变的铁磁侧形成结构。在这项理论研究中，我们研究的动态不稳定模式的过渡考虑到陷阱，非线性，有限温度和偶极-偶极相互作用的影响。从一个包含量子涨落的初始态出发，我们试图与最近的实验数据进行定量比较，并估计量子零点涨落对畴形成的贡献。最后，利用阱的强各向异性，我们提出了直接观察偶极-偶极相互作用对旋量凝聚动力学的影响的方法。
2009-04-07 cond-mat.quant-gas
Crystalline Phases of Laser-Driven Dipolar Bose-Einstein Condensates
虽然结晶是自然界中普遍存在的现象，但晶体的形成和熔化仍然是一个迷人的过程，有几个开放的问题尚未解决。在这项工作中，我们研究了激光驱动的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体由于长程磁相互作用和有效的无限程光诱导相互作用之间的相互作用而出现的结晶。这两个相互作用之间的竞争导致在一个集体激发光谱与两个旋子最小值，引入两个不同的长度尺度，在晶体顺序可以出现。除了由于其中一个旋转子的软化而形成具有简单周期图案的规则晶体外，我们发现两个旋转子也可以同时软化，从而形成奇异的，复杂的周期性或非周期性密度图案。我们还展示了动态状态准备计划，以实现所有发现的结晶基态的实验相关和可行的参数制度
2023-03-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological order-by-disorder in orbitally degenerate dipolar bosons in zig-zag lattice
旋量玻色子提供了拓扑有序无序的宏观量子行为的概念上的简单图像：轨道简并之字形晶格中的双组分偶极玻色子的顺磁态对于朝向发展非局域隐序的轨道的无限大量子涨落是不稳定的。在宽参数区，在拓扑态附近实现了具有自发四极晶格常数的局域关联精确基态。
2014-01-24 cond-mat.quant-gas
Quantum quasicrystals of spin-orbit coupled dipolar bosons
我们研究准二维偶极玻色气体中的玻色子经历一个Rashba自旋轨道耦合。我们发现，由于自旋轨道耦合的简并色散最小值，结合长程偶极相互作用，可以稳定一些量子晶体和准晶基态。将玻色子与费米子物质耦合可以进一步稳定这些相。我们估计在现实的偶极凝聚体中应该可以检测到结晶相和准晶相，例如，镝，并讨论它们的对称性和激发。
2013-09-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Neutral skyrmion configurations in the low-energy effective theory of spinor condensate ferromagnets
研究了超流速度和磁化自由度下旋量凝聚铁磁体的低能有效理论。这个有效的理论描述了自旋刚度和skyrmions之间的长程相互作用之间的竞争，skyrmions是从普通铁磁体理论中熟悉的拓扑对象。我们找到精确的解决方案，描述中性配置的skyrmions和反skyrmions的非线性运动方程。这些解析解为具有偶极相互作用的旋量凝聚体铁磁体的晶磁有序的起源提供了一个简单的物理图像。我们还指出了与量子霍尔铁磁体有效理论的联系。
2010-08-13 cond-mat.quant-gas
Microgravity-assisted off-axis spin vortex in a $^{87}$Rb dipolar spinor Bose-Einstein condensate
本研究通过求解Gross-Pitaevskii方程，探究微重力对光塞辅助下$^{87}$Rb凝聚体中自旋涡旋形成的影响，发现离轴结构，为微重力环境产生自旋涡旋态提供可靠方法。
2025-06-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Coherent zero-field magnetization resonance in a dipolar spin-1 Bose-Einstein condensate
在偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中，利用电流磁场屏蔽和高精度探测，可以在实验上探测低场或零场的非久期偶极动力学。在这里，我们分析研究零场非长期磁偶极相互作用效应，重点是在平均场论的单空间模近似下自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体的磁化动力学。由于偶极相互作用的双轴性质，一种新的共振发生在凝聚体磁化振荡，与先前假设的强磁场中的守恒磁化相反。此外，我们提出了一种动态解耦检测方法，这样的谐振，在实验中消除杂散磁场，但恢复磁化动力学。我们的研究结果揭示了偶极系统的新的光，并可能发现潜在的应用超越冷原子。
2015-07-24 cond-mat.quant-gas
Thermal spin fluctuations in spinor Bose-Einstein condensates
研究了动态稳定的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋涨落的热激活。我们分析了在m = 0的非偶极自旋1凝聚体的具体情况，其中热激活来自自旋变化碰撞，以及在最大拉伸状态m =-3的铬凝聚体的具体情况，其中热自旋波动是由于偶极诱导的自旋弛豫。在这两种情况下，我们表明，与旋量物理学的低能量可用于测温的目的，到极低的温度，通常不可能测量的玻色-爱因斯坦凝聚体与通常的测温技术。此外，系统的熵与所施加的塞曼能量的特殊依赖关系为绝热冷却开辟了一条可能的途径。
2013-01-15 cond-mat.quant-gas
Spatial Landau-Zener-Stückelberg interference in spinor Bose-Einstein condensates
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在空间非均匀横向磁场和周期纵向场作用下的Stückelberg振荡.我们发现，由于横向场的空间不均匀性，时域Stückelberg振荡导致所有自旋分量的密度分布中的干涉条纹。这种现象代表了空间域中的Landau-Zener-Stückelberg干涉。由于自旋为1的原子间的磁偶极-偶极相互作用会产生非均匀的有效磁场，因此，如果周期性地驱动偶极旋量凝聚体，也会出现干涉条纹。我们还指出了这种空间Landau-Zener-Stükelberg干涉的一些潜在应用。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas
Mathematical models and numerical methods for spinor Bose-Einstein condensates
本文系统地综述了基于耦合Gross-Pitaevskii方程的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）基态和动力学的数学模型、理论和数值方法。我们从一个自旋为1/2的赝BEC系统出发，讨论了在不同参数下基态的存在性、唯一性和不存在性，在不同极限参数下基态的结构，动力学性质，以及计算基态和动力学的有效和精确的数值方法.然后将这些结果推广到自旋1和自旋2的BEC。最后，讨论了偶极旋量系统和一般自旋F（F>=3）BEC的推广。
2018-04-24 cond-mat.quant-gas
Spinor Boson Droplets Stabilized By Spin Fluctuations
在偶极气体和二元玻色子混合物中，通过量子涨落稳定的自陷液滴已经在实验上实现。我们建议旋量玻色气体作为另一个候选人的液滴形成在这项工作中。对于自旋为1的气体，我们发现自旋涨落在两个不同的序参量下都能得到一个稀释的自陷态，平均场图预言了这种态的坍缩。对于反铁磁和铁磁自旋相关耦合，自旋涨落可以稳定极性液滴相。一个反铁磁液滴相可以稳定类似的负二次塞曼位移。此外，系统的超平均场能量依赖于二次塞曼耦合，这提供了一种调节液滴形成及其密度的机制。我们讨论了必要的实验实现这样的旋量液滴的参数。
2022-01-24 cond-mat.quant-gas
Rotonlike instability and pattern formation in spinor Bose-Einstein condensates
我们发现，在一个简单的模型与纯接触相互作用的反铁磁自旋-1凝聚体的亚稳相可以表现出一个rotonlike的激发光谱中的最小值。磁场的引入引起了旋转模的不稳定性，这可以导致规则的周期性，多边形，多面体或结晶图案的自发出现，如截断维格纳近似内的数值模拟所示。根据能量守恒定律和自旋守恒定律，对类旋不稳定性的发生给出了解释。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas
Anisotropic semi-vortices in dipolar spinor condensates controlled by Zeeman splitting
在自旋-轨道耦合的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中，由各向异性偶极-偶极相互作用支持的空间各向异性孤立涡（AVS）最近被预测为二维半涡（零涡和涡分量构成的复合体）形式。我们表明，AVS的形状-水平或垂直，相对于平面内极化的原子偶极矩在底层BEC -可以有效地控制强度$Ω$的塞曼分裂（ZS）。从水平到垂直形状的过渡与$Ω$的增加被发现的数值和解析解释。在过渡点处，AVS呈现椭圆环的形状。研究了水平AVS的迁移率，发现随着$Ω$的增加，AVS的负有效质量通过有效质量发散点变为正。最后，我们报告了一种新的\textit{inverted} AVSs，零涡和涡分量放置在较低和较高的能量分量，所定义的ZS。它们是相对于由通常AVS提供的基态的激发态。非常令人惊讶的是，倒置AVS在大参数区域中是稳定的。
2017-10-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Non-equilibrium quantum magnetism in a dipolar lattice gas
光晶格中超冷气体的量子磁学研究有望为理解凝聚态物理中的基本问题开辟迷人的前景。在这里，我们报告的第一个实现量子磁性使用一个简并的偶极气体在光晶格。与它们的非偶极对应物相比，偶极晶格气体允许位间自旋-自旋相互作用而不依赖于超交换能，这对自旋晶格模型的研究构成了很大的优势。在本文中，我们表明，铬气体在一个三维晶格实现了一个晶格模型类似著名的t-J模型，其特征在于由非平衡旋量动力学产生的站点间海森堡的自旋-自旋相互作用提供的非本地偶极-偶极相互作用。此外，由于它的大自旋，铬晶格气体构成了一个很好的环境，为高自旋系统的量子磁性的研究，如所示的复杂的自旋动力学观察到的双占据网站。
2013-06-14 cond-mat.quant-gas
Exploring spin-orbital models with dipolar fermions in zig-zag optical lattices
锯齿型光晶格中的超冷偶极旋量费米子可以模拟固态系统中相关的自旋轨道模型，作为具有部分填充d能级的过渡金属氧化物，具有恢复轨道涨落的量子性质的有趣优点。我们讨论了两个不同的物理系统，这些模型可以模拟，晶格几何和自旋轨道量子动力学之间的相互作用产生了丰富的新的量子相位。
2012-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunable dipolar resonances and Einstein-de Haas effect in a Rb-87 atoms condensate
研究了F = 1超精细态Rb-87原子在光偶极阱中的旋量凝聚。最初把所有的原子在mF = 1组件，我们观察到一个显着的转移原子到其他，最初空塞曼状态完全由于偶极力。由于总角动量守恒，去往其他塞曼分量的原子获得轨道角动量并围绕阱中心循环。这是冷气体系统中爱因斯坦-德哈斯效应的实现。我们证明了只有当初态和终态的能量相等时，原子通过偶极相互作用的转移才是可能的。这个条件可以利用共振外部磁场来满足，该磁场通过线性塞曼效应来调谐所涉及的状态的能量。我们发现，有许多不同的空间密度的最终状态，可以选择性地调谐到初始状态。我们展示了一个简单的模型，解释了Rb-87原子凝聚体中弱偶极相互作用的高选择性和可控性。
2011-02-08 cond-mat.quant-gas
Oscillations of a quasi-one-dimensional dipolar supersolid
在Lee-Huang-Yang（LHY）理论框架下，考虑了两种可能的超固态实现机制--三体原子排斥相互作用和量子涨落，研究了准一维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中超固态的性质.所提出的理论模型，基于能量泛函的最小化，允许评估任意一组参数的SS的幅度在管理Gross-Pitaevskii方程（GPE）。为了探索SS的动力学，我们首先在不同的设置，包括周期性边界条件，盒状陷阱和抛物势，然后施加微扰的基态的数值构造。在扰动超固体的振荡中，我们观察到SS的关键表现形式，即超流部分通过系统的结晶组分的自由流动。通过对GPE的数值模拟，确定了与超流分量和波函数的结晶分量相关的超固体的两个不同的振荡频率。
2021-07-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS
High-Speed DC Magnetricity in Spinor Polariton Condensates
研究了极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体中半孤子的自旋动力学。半孤子具有磁单极子的特性，在微腔的有效磁场作用下，半孤子可以被加速。研究了半孤子气体中直流磁流的产生。在低密度下，由于偶极振荡，电流被抑制。在中等密度下，由于载流子之间的碰撞，磁流被恢复。由于磁偶极子和磁单极子之间的竞争，我们发现了一个偏离欧姆定律的结果。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spontaneous quantum Hall effect in an atomic spinor Bose-Fermi mixture
我们研究了自旋- $1$玻色子和自旋- $1/2$费米子冷原子的混合物，例如，$^{87}$ Rb和$^{6}$ Li，限制在三角形光晶格中。当费米子处于$3/4$填充状态时，费米面嵌套导致玻色子在基态自发形成各种自旋织构，如共线、共面甚至非共面自旋序。相图绘制出不同的玻色子隧穿和玻色-费米相互作用。最重要的是，在一个非共面状态的混合物被发现表现出自发的量子霍尔效应的费米子和玻色子的晶体超流性，都由相互作用驱动。
2015-03-06 cond-mat.quant-gas
Rotating Dipolar Spin-1 Bose-Einstein Condensates
本文计算了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在长程磁偶极-偶极相互作用下的相图。发现了包括涡旋片、交错半量子涡旋晶格和skyrmion涡旋晶格以及高阶拓扑缺陷在内的自旋织构，这些系统同时表现出超流性和磁晶有序性，它们可以通过在凝聚体中施加角动量而在实验上实现。
2010-07-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spin textures in condensates with large dipole moments
我们用半经典方法数值求解了存在偶极粒子间力的玻色-爱因斯坦凝聚体的基态。我们的动机是模型，特别是，自发自旋纹理出现在量子气体与大的偶极矩，如52铬或镝凝聚体，或极分子组成的超冷气体。对于一个薄饼形的谐波（光学）势，我们提出了由非线性耦合和偶极相互作用的强度所跨越的基态相图。在拉长的谐振势中，我们观察到一种新的螺旋自旋织构。在没有外部极化场的情况下，根据半经典模型计算的织构主要类似于先前报道的铁磁F = 1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的结果，这表明由偶极力引起的自旋织构在很大程度上与量子数F的值或偶极相互作用的起源无关。
2010-07-13 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional dipolar gap solitons in free space with spin-orbit coupling
本文研究了在自由近二维空间中，在自旋轨道耦合的偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中产生的带隙孤子（GS），其大小为$a_{\perp }$，在第三个方向上，受到紧约束.对于准2D图案，与横向尺寸$l\gg a_{\perp }$，在相应的旋量Gross-Pitaevskii方程中的动能项可以被忽略，与SOC相比。这引起了在系统的光谱中的带隙，在旋量分量之间的塞曼分裂的存在下。在偶极-偶极相互作用（DDI）的作用下，虽然本系统在接触相互作用下不产生二维孤子，但在两个分量中均存在涡度为$0$和$1$的稳定间隙孤子（GS）.也就是说，各向同性和各向异性的2D GS时，得到的偶极子极化，分别垂直或平行于2D平面。GS族作为\textit{embedded solitons}（ES）扩展到谱带中，ES分支的一部分对于各向同性孤子是稳定的。如果包含与DDI符号相反的竞争接触相互作用，则GS保持稳定，而添加具有相同符号的接触项会使GS不稳定，首先用呼吸子取代它们，并最终导致孤子的破坏。研究了高斯孤子的迁移率和碰撞，分别揭示了各向同性孤子和各向异性孤子的负有效质量和正有效质量。
2017-06-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Manipulating dipolar and spin-exchange interactions in spin-1 Bose-Einstein condensates
独立操纵磁偶极和自旋交换相互作用仍然是一个挑战，它们在许多自旋系统中纠缠，特别是在自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体中。为此，我们提出了一个序列的射频脉冲和周期性的动态去耦序列的光学费什巴赫共振脉冲的偶极和自旋交换相互作用，分别控制。我们的分析结果和数值模拟表明，这两种相互作用中的任何一种都可以被抑制，使另一种主导自旋动力学;此外，这两种相互作用可以同时被抑制，以实现具有更高灵敏度的旋量凝聚的磁力计。这种操纵方法在磁共振和自旋电子学中有着广泛的应用。
2012-05-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Two-Dimensional Supersolid Formation in Dipolar Condensates
偶极凝聚体最近被诱导形成长期寻求的超固相。虽然一维超固体可以通过触发旋转不稳定性来制备，但我们发现在二维（2D）中这样的过程会导致全局相位相干性和晶体有序性的损失。与一维不同的是，二维的旋子模与超固体结构几乎没有共同之处。我们开发了一个有限温度随机Gross-Pitaevskii理论，该理论包括超越平均场效应来探索2D中的形成过程，并发现蒸发冷却直接进入超固相-因此绕过一阶roton不稳定性-可以在圆形陷阱中产生强大的超固体。重要的是，所得到的超固体在最终的非零温度下是稳定的。然后，我们通过这种蒸发过程在近圆形阱中实验性地产生2D超固体。我们的工作提供了深入了解超固体形成的过程中的二维和定义一个现实的路径，形成大型二维超固体阵列。
2022-05-15 cond-mat.quant-gas
Observation of the Einstein-de Haas Effect in a Bose-Einstein condensate
该研究首次在自旋-偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中观测到爱因斯坦-德哈斯效应，通过相干角动量转移产生量子化涡旋，并发现内禀磁偶极-偶极相互作用导致凝聚体对称性从球对称动态破缺为轴对称。
2025-10-10 cond-mat.quant-gas
Comment on "Quantum Quasicrystals of Spin-Orbit-Coupled Dipolar Bosons"
在最近的一封信中，Gopalakrishnan，Martin和Demler [Phys. Rev. Lett. 111（2013）185304]示出了经受Rashba自旋轨道耦合的准二维偶极玻色气体表现出各种空间有序的或结晶的基态，包括五边形准晶。事实上，正如作者所说，实现准晶凝聚体将为探索准晶物理提供新的方法，特别是研究其独特的集体相子模式的量子动力学。然而，作者得出结论，“与经典的等价物相比，量子力学准晶中通常有额外的相子。“在这篇评论中，我回顾了准晶体中相子模式的概念，并解释了为什么它们的数量不取决于它们是经典的还是量子的。
2013-12-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Magnetic quantum phases of spin-orbit-coupled anisotropic dipolar bosons in square lattices
Central University of Rajasthan（中央拉贾斯坦大学）
研究各向异性偶极子玻色子在正方形晶格中的自旋-轨道耦合量子相变，揭示了checkerboard相在特定倾斜角下的转变及新相结构。
2026-04-28 cond-mat.quant-gas
Non-Equilibrium Probing of Topological Supersolids in Spin-Orbit-Coupled Dipolar Condensates
本文在手性超固体研究中，通过调节自旋轨道耦合偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的偶极相互作用与自旋轨道耦合，揭示两种量子相变，预测相依赖阻尼并确立偶极量子气体为拓扑物质设计平台。
2025-08-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological Flat Bands from Dipolar Spin Systems
我们提出并分析了一个物理系统，自然承认二维拓扑近平坦带。我们的方法利用了一个由非均匀电磁场驱动的三能级偶极子（有效S = 1自旋）阵列。偶极相互作用产生了任意均匀的背景规范场，使守恒的硬核玻色子有效地聚集起来，即缀饰自旋翻转。这些规范场导致拓扑能带结构，其带隙可以大于相应的带宽。精确对角化的充分相互作用的哈密顿量在半填充揭示了超流，结晶和超固相的存在。被认为是使用超冷极性分子或自旋在固态的实验实现。
2013-11-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Supersolid symmetry breaking from compressional oscillations in a dipolar quantum gas
50年前，人们就预言了一种自相矛盾的超固相物质的存在，它具有明显不相容的晶体有序性和超流性。固体氦是天然的候选者，但尽管进行了无数次尝试，但尚未观察到超固体。最近，超冷量子气体由于各种类型的可控相互作用而呈现出典型的晶体周期性。D维超固体的一个重要特征是发生高达D+1的无隙激发，反映了与两个连续对称性的自发破缺相关的戈德斯通模式：相不变性的破缺，对应于超流现象起源处原子波函数的相位锁定，以及由于系统的晶格结构而导致的平移不变性的破缺。这种模式的发生一直是激烈的理论研究的对象，但他们的实验观察仍然失踪。在这里，我们证明了超固体对称性破缺通过两个不同的压缩振荡模式的外观在一个谐波捕获偶极玻色-爱因斯坦凝聚体，反映了无间隙的戈德斯通激发的均匀系统。我们观察到，这两种模式具有不同的性质，与较高的频率模式与振荡的周期性的新兴晶格和较低的一个特征的超流振荡。我们的工作为探索超流、超固体和类固体之间的两种量子相变铺平了道路，这种相变可以通过调节单个相互作用参数来实现。
2019-06-06 cond-mat.quant-gas
Unified way for computing dynamics of Bose-Einstein condensates and degenerate Fermi gases
在这项工作中，我们提出了一个非常简单和有效的数值方案，可以应用于研究玻色子系统的动力学，例如，旋量玻色-爱因斯坦凝聚与非局部相互作用，但同样适用于费米气体。我们使用的方法是著名的分裂算子方法（SOM）的修改。我们仔细研究这种算法的情况下，$F=1$旋量玻色-爱因斯坦凝聚没有和有偶极相互作用和强相互作用的两个组件的费米气体。我们的SOM方法的扩展有许多优点：它是快速，稳定，并保持恒定的所有物理约束（运动常数）在高水平。
2017-09-26 cond-mat.quant-gas cs.CE
Quantum spin models with long-range interactions and tunnelings: A quantum Monte Carlo study
我们用量子蒙特卡罗方法研究了低温下具有长程相互作用的各种二维自旋模型。特别地，我们研究了具有U（1）对称性的偶极XXZ模型，它是描述光晶格中极化偶极原子或分子的扩展哈伯德模型的硬核玻色子极限。在这样的模型中，Tunnel是短程的，而密度-密度耦合则遵循三次幂定律随距离衰减。我们还调查了一个XXZ模型与远程耦合的所有三个自旋组件-这样一个模型描述了一个系统的超冷离子的晶格中的微陷阱。我们描述了这样的系统在零温度和有限温度下的近似相图，并比较它们的性质。特别是，我们比较结晶的程度，超级？液相和超固相。我们的预测直接适用于目前的实验与介观数量的极性分子和被困离子。
2012-12-11 cond-mat.quant-gas
