Unconventional superfluids of fermionic polar molecules in a bilayer system
我们研究了非常规的费米极性分子超流体在一个二维双层系统的偶极子是头到尾横跨层。我们分析了几种非常规配对的临界温度作为不同系统参数的函数。讨论了$d$ -和$s$ -波对之间的特殊竞争。我们表明,这种非常规的超流体的实验观察需要ulralow温度,这开辟了新的可能性,实现几个拓扑相。
2016-12-26 cond-mat.quant-gas
Polarized superfluid state in a three-dimensional fermionic optical lattice
采用实空间动力学平均场方法和连续时间量子蒙特卡罗模拟相结合的方法研究了囚禁在三维光晶格中的超冷费米子原子。对于自旋非极化系统,我们显示的结果的密度和对势的陷阱在一定范围内的温度分布。我们讨论了如何在低温下的自旋极化系统的谐波约束空间实现极化超流态,并提出了局部粒子密度,局部磁化强度,和对势。
2010-06-25 cond-mat.quant-gas
Singlet and triplet BCS pairs in a gas of two-species fermionic polar molecules
我们研究了具有两种不同超精细态的费米子极性分子混合物中的BCS配对。我们推导出一组耦合能隙方程,发现该系统同时支持自旋单重态和三重态BCS对。我们还计算了临界温度和序参量的角度依赖性。此外,通过调节物种间分子间的短程相互作用,可以实现单重态和三重态配对态之间的跃迁。
2009-10-21 cond-mat.quant-gas
Density, spin, and pairing instabilities in polarized ultracold Fermi gases
研究了两组分理想费米气体在费什巴赫共振附近突然猝灭后,粒子数不平衡对粒子对、自旋和密度不稳定性的影响.在一个大的区域的参数的配对不稳定性占主导地位的有限动量配对,这表明在不稳定的初始动力学观察FFLO样态的可能性。长波长的密度不稳定性被发现的BCS侧的共振,并被解释为相分离的前体预期在平衡。在BEC一侧的共振,配对不稳定性是存在的散射长度大于一个临界值,这是只有弱依赖于人口不平衡,总是小于散射长度在那里的斯通样自旋不稳定性发生。
2012-01-13 cond-mat.quant-gas
Supersolid Phase of Cold Fermionic Polar Molecules in 2D Optical Lattices
研究了二维正方晶格中超冷费米子极性分子通过长程偶极-偶极相互作用和短程在位吸引相互作用相互作用的系统。发现系统中存在单态超流、电荷密度波和超固相。我们绘制了零温度相图,发现超固相是相当稳定的偶极-偶极相互作用,因此可以存在于一个大的区域的填充因子。研究了超固相随温度升高的熔化过程,绘制了系统在固定填充量下的有限温度相图,确定了实验中可能观察到超固相的参数区域。
2011-05-26 cond-mat.quant-gas
Collective phenomena in quasi-two-dimensional fermionic polar molecules: band renormalization and excitons
本文从理论上分析了在简谐横向束缚势中的准二维费米极性分子系统。重整化能带的计算通过数值求解Hartree-Fock方程的各种陷阱和偶极相互作用强度。在守恒含时Hartree-Fock(TDHF)近似下,从晶格调制光谱实验的角度研究了系统的子带间激发。我们发现,激发谱由两个子带间的粒子-空穴激发连续和反束缚激子,所产生的偶极相互作用的各向异性性质。激子模式捕获大部分的光谱重量。我们还评估了子带间的跃迁率,以调查激子模式的性质,并发现它们是反束缚态形成的粒子-空穴激发所产生的几个子带。我们的研究结果表明,激子效应存在的相互作用强度和温度在目前的实验与极性分子。
2011-06-21 cond-mat.quant-gas
Bose-Fermi mixtures of self-assembled filaments of fermionic polar molecules
当电偶极子沿晶格轴取向时,深一维光晶格中的费米子极性分子可以形成自组装细丝。这些复合材料是玻色子或费米子,取决于每个链的分子数量,导致一个特殊而复杂的玻色-费米混合物,我们详细讨论了最简单的情况下,一个三阱势。我们发现,细丝结合能,横丝模式,和三聚体费米能量之间的相互作用导致了丰富的各种可能的情况下,从简并的费米气体的三聚体的两种不同类型的玻色子二聚体的二元混合物。我们研究了有趣的零温度和有限温度的物理这些复合材料的特定情况下,一个理想的灯丝气体加载在1D网站,并讨论了可能的方法来探测这些链的混合物。
2009-07-27 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and dimerization in a multilayered system of fermionic polar molecules
我们考虑一个层状系统的费米子分子的永久偶极矩排列的外场。相邻层中费米子之间的偶极相互作用是吸引的,并诱导层间配对。由于相邻层之间的配对竞争,层状系统的平均场基态是二聚超流,只有每隔一层之间的配对。我们构建了一个有效的伊辛XY晶格模型,描述了二聚和超流相涨落之间的相互作用。除了二聚超流基态和高温正常态外,在中温下,我们还发现了一个不寻常的二聚“赝隙”态,它只有短程的相位相干性。我们提出光散射实验来检测二聚化。
2010-11-29 cond-mat.quant-gas
On the ground-state energy of a mixture of two different oppositely polarized fermionic gases
本文报道了对极性相反的$N_a$自旋$1/2$费米子$a$(质量为$m_a$)和$a_0$自旋$1/2$费米子$b$(质量为$m_b$)($ρ=N/V$,$N=N_a+N_b$)的混合物的基态能量的阶$(k_{\rm F}a_0)^2$修正的计算结果。它表明,结果的文件\cite{FraPil},其中相同的修正已完全数值计算,使用更传统的方法,可以很容易地和半解析再现使用有效场理论技术。
2021-11-29 cond-mat.quant-gas
Collision of two spin polarized fermionic clouds
本文用玻尔兹曼方程模拟方法研究了两个自旋极化费米云在谐波势阱中的碰撞。正如在最近的实验中所观察到的,我们发现了三种不同的行为模式。对于弱相互作用,云相互穿过。如果相互作用增加,它们将以指数方式相互接近,对于强相互作用,它们将相互反弹数次。因此,我们证明,所有这些现象可以使用半经典碰撞方法再现,这些行为的变化与碰撞率的增加。然后,我们表明,云在反弹状态下的振荡是量子气体中不寻常情况的一个例子:集体模式(即自旋偶极模式和轴向呼吸模式)之间的非线性耦合,这种耦合是由碰撞引起的。我们还确定了反弹的频率作为平衡系统的最终温度的函数。
2011-08-30 cond-mat.quant-gas
Stable Topological Superfluid Phase of Ultracold Polar Fermionic Molecules
我们表明,单组分的费米子极性分子局限于一个二维的几何形状和打扮的微波场,可能会获得一个有吸引力的$1/r^3$偶极-偶极相互作用,导致超流p波配对在足够低的温度下,即使在BCS制度。出现的状态是拓扑$p_x+ip_y$阶段,有望用于拓扑保护的量子信息处理。主要的衰变通道是通过碰撞跃迁到具有较低能量的修饰态,并且相当慢,在2D密度$\sim 10^8$ cm $^{-2}$下设置秒级的寿命。
2009-10-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Pair tunneling, phase separation and dimensional crossover in imbalanced fermionic superfluids in a coupled array of tubes
我们研究不平衡的费米子超流体的一维管阵列在初期的维度交叉制度,其中粒子可以隧道相邻的管之间。除了单粒子隧穿(ST),我们认为对隧穿(PT),结合在隧穿过程中的相互作用的影响。我们发现,随着PT强度的增加,低全局极化系统从中心Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)态结构演化为中心BCS类完全配对态结构.对于高全球极化的情况下,中心区域表现出配对零嵌入在一个完全配对的顺序。在这两种情况下,PT增强了配对间隙,抑制了FFLO阶,并导致完全配对和完全极化区域的空间分离,与高维中相同。因此,我们表明,PT超越二阶ST过程是相关的发展特征的开端的维度交叉的签名。
2013-05-30 cond-mat.quant-gas
Kohn-Sham approach to Fermi gas superfluidity: the bilayer of fermionic polar molecules
本文采用基于Kohn-Sham密度泛函理论的量子化学从头算方法,研究了两个平行二维层的费米子偶极分子的超流性质和BCS-BEC交叉,其中导致超流的配对机制是由偶极分子之间的层间耦合提供的。在半填充条件下,研究了均匀系统和各层费米子被正方形光晶格限制的系统在不同限制光势强度下的有限温度超流性质.均匀系统的T=0的结果被发现是在良好的协议与扩散蒙特卡罗结果。在BCS区的超流转变温度被发现增加,对于一个给定的层间耦合,与限制光势的强度。跃迁发生在足够小的层间距离处,其中费米子变得局域化在具有增加的有效晶格常数的正方形几何形状中的光晶格位点内,形成局域化复合玻色子系统。这种转变的信号应该是系统中超流部分的突然下降。
2016-05-06 cond-mat.quant-gas
Dimers, Effective Interactions, and Pauli Blocking Effects in a Bilayer of Cold Fermionic Polar Molecules
我们考虑一个双层设置与两个平行平面的冷费米子极性分子时,偶极矩取向垂直于平面。在每一层中的一个极性分子的两体状态的结合能的确定和比较各种解析近似方案在坐标和动量空间。通过积分出二聚体内部束缚态波函数,得到了两个束缚二聚体的有效相互作用,并研究了其在解析近似下的鲁棒性。此外,我们考虑了其他费米子的背景的影响,通过泡利阻塞的二聚体状态,并讨论了这个实验上可实现的系统的零温度多体相图的影响。
2012-01-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological soliton-polaritons in 1D systems of light and fermionic matter
量子非线性光学是一个快速发展的领域,具有巨大的技术前景,同时涉及复杂和新颖的多体现象。在通常的情况下,光学非线性源于极化激元之间的相互作用,极化激元是混合物质和光自由度的混合准粒子。本文介绍了一类本征非线性的极化激元,它是量子简并费米子物质中的自然准粒子。它是一个复合物体,由一个费米子被困在一个光学孤子中,在自发形成的晶体结构中形成拓扑缺陷。这些孤子-极化激元中的每一个携带$\textbf{Z}_2$拓扑量子数,因为它们在具有相反二聚化的两个结晶区域之间创建畴壁,使得费米子被捕获在相间状态中。这些复合物体在形式上等价于那些出现在Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型中的电子耦合到晶格声子。
2019-05-09 cond-mat.quant-gas quant-ph
Tuning the Tricritical Point with Spin-orbit Coupling in Polarized Fermionic Condensates
研究了具有布居不平衡的双组分原子费米气体在Rashba型自旋轨道耦合(SOC)作用下的行为。作为SOC和粒子数不平衡的竞争,有限温度相图显示出许多新的特征,包括超流态区域的扩展以及相分离和正常区域的收缩。对于足够强的SOC,相分离区消失,让位于超流状态。我们发现,随着SOC的增加,三临界点向低温、高磁场和高极化方向移动。
2011-10-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Bilayer superfluidity of fermionic polar molecules: many body effects
本文研究了双极性粒子在双层阱中的单组分费米子气体中的BCS超流跃迁,电偶极矩垂直于层的方向极化。在详细分析层间散射的基础上,计算了当层间间距小于(稀区)和大于(密区)层间平均间距时,层间超流对转变的临界温度.我们的计算超越了标准的BCS方法,包括多体的贡献,导致质量重整化,以及额外的贡献对相互作用。我们发现多体效应对临界温度有显著的影响,与BCS方法相比,多体效应可以降低(在非常稀的极限)或增加(在稠密和中等稀的极限)相变温度。
2010-12-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov critical polarization in one-dimensional fermionic optical lattices
我们推导了自旋不平衡布居的一维晶格中出现FFLO态的临界极化强度P_C的表达式。我们提供并探讨了作为极化,相互作用和粒子密度的函数的无限制链的相图。对于谐波限制系统,我们提供了一个定量映射,允许我们的相图也适用于限制链。我们发现解析,并确认数值,临界极化的上限是普遍的:P_C^{max}=1/3的任何密度,相互作用和限制强度。
2012-09-07 astro-ph.HE cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anisotropic Fermi liquid theory of the ultra cold fermionic polar molecules: Landau parameters and collective modes
利用微扰方法研究了具有显式偶极各向异性的冷原子偶极费米气体的费米液体性质。由于明显的偶极各向异性,费米表面在三维中表现出$d_{r^2-3z^2}$型的畸变,在二维中表现出$d_{x^2-y^2}$型的畸变。费米子自能、有效质量和费米子速度在Hartree-Fock能级上与相互作用强度成正比地发展出相同的各向异性。各向同性费米液体中的朗道相互作用参数变成偶极费米液体中的三对角朗道相互作用矩阵,重新正规化了热力学极化率。当偶极相互作用强度较大时,费米面沿垂直于偶极取向的方向坍缩。动态集体零声模式表现出各向异性色散,最大声速沿极向传播。类似地,纵向p波通道自旋模式在多组分偶极系统中变成具有各向异性色散的传播模式。
2010-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Density Waves in Layered Systems with Fermionic Polar Molecules
含有费米子极性分子的二维平面层状系统可以潜在地实现许多奇异的量子多体态。其中的预测,是密度波不稳定性驱动的偶极-偶极相互作用的各向异性部分在一个单一的层。然而,在典型的多层设置中,可以合理地预期密度波的起始和性质被相邻层修改。在这里,我们表明,情况确实如此。对于多层,密度波不稳定性的临界强度随层数的增加而减小。该效应取决于密度,并且在低密度区域中更明显。不稳定性的最低解对应于同相的不同层中的密度波,而较高的解具有一个或几个异相的相邻层。探索这种不稳定性所需的参数范围是目前实验所能达到的。
2011-08-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Topological p_x+ip_y Superfluid Phase of Fermionic Polar Molecules
本文讨论了在圆极化微波场作用下,二维单组分费米子极性分子气体中的拓扑px + ipy超流相。这一相的出现是因为分子可能通过具有吸引偶极-偶极1/r^3尾的势V_0(r)相互作用,这在相当高的温度下提供了p波超流配对。我们计算了位势V_0(r)中弹性p波散射的振幅,同时考虑了偶极-偶极尾的反常散射和短程散射。这个振幅然后被用于重整化BCS能隙方程的解析解和数值解,其中包括二阶Gor'kov-Melik-Barkhudarov修正和与准粒子有效质量相关的修正。我们发现,通过改变势V_0(r)的短程部分,可以在几个数量级内改变临界温度T_c。由于大的动量转移的必要性,系统通过分子碰撞弛豫到具有较低能量的修饰态的衰减相当缓慢。恒定横向电场的存在降低了非弹性速率,即使在2D密度约为10^9 cm^{-2}时,系统的寿命也可以达到秒级。这使得T_c可达几十个纳开尔文,并使在超冷极性分子实验中获得拓扑p_x+ip_y相成为现实。
2011-08-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
BCS-BEC Crossover in Bilayers of Cold Fermionic Polar Molecules
研究了垂直偶极矩双层囚禁势中费米极性分子的量子相图和热相图。我们使用BCS理论的方法,这是最可靠的弱耦合和强耦合的方法,认为两个身体绑定二聚体状态与一个分子在每一层的相关自由度。系统基态在低密度极限为二聚体束缚态的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),在高密度极限为成对超流态(BCS).在零温度下,层内排斥被发现扩大了BCS-BEC交叉的制度,并可能导致系统崩溃,通过软化的旋子激发。BCS理论和强耦合二聚体图片产生类似的预测的参数的交叉制度。计算了二聚体超流体的BKT转变温度。交叉可以由多体效应驱动,并且受到层内相互作用的强烈影响,这在以前的研究中被忽略。
2012-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From the Cooper problem to canted supersolids in Bose-Fermi mixtures
利用单格位动力学平均场论计算了玻色-费米哈伯德模型在费米子半填充和玻色单元填充情况下的相图。对于快玻色子,这等价于库珀问题,其中玻色子可以在费米子之间诱导s波配对。我们还发现了依赖于种间耦合强度的互溶超流和倾斜超固相。相比之下,慢玻色子有利于费米子电荷密度波结构的吸引力费米子相互作用。这些相互竞争的不稳定性导致了一个丰富的相图,在冷气体实验范围内。
2012-12-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fingering instabilities and pattern formation in a two-component dipolar Bose-Einstein condensate
本文研究了具有强偶极-偶极相互作用的反向极化二组分玻色-爱因斯坦凝聚体在三维空间中的指进不稳定性和斑图形成。结果表明,当偶极-偶极相互作用增强时,指进不稳定性会自发破缺转动对称性。由于偶极相互作用,在动力学过程中出现了青蛙形和蘑菇形图案。我们还证明了自发的密度调制和畴生长的双组分偶极BEC的动力学。Bogoliubov分析在二维近似进行,并估计解析域的特征长度。当原子的数目比、外部势的陷阱比或相对于z方向的倾斜极化变化时,类似于磁性经典流体中的图案被调制。
2018-02-16 cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn quant-ph
Dissipation-induced instabilities of a spinor Bose-Einstein condensate inside an optical cavity
本文研究了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在偏振角可控的激光横向驱动下的动力学行为。我们专注于一个双组分Dicke模型与复杂的光物质耦合,在光子损失的存在下。我们计算的稳态相图,并发现动力学不稳定性的极限环的形式,预示着异常点和水平吸引力的存在。我们表明,不稳定性引起的耗散过程中产生的两个集体自旋之间的非互易耦合。我们的预测可以很容易地在国家的最先进的实验进行测试,并打开了非互惠多体动力学的研究平衡。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Libration of strongly-oriented polar molecules inside a superfluid
我们研究了在强静电场存在下,浸入超流环境中的极性分子,如氦纳米滴或玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明,耦合的分子摆动运动,诱导的字段,到波动浴导致形成的drons-球谐图书馆穿着由多粒子激发场。我们研究了在很宽的分子浴和分子场相互作用强度范围内的角动量的行为,并揭示了它的光谱特征的一系列不稳定性,这是缺席的无场的情况下的角动量准粒子。此外,我们表明,外场允许微调这些不稳定性的分子旋转光谱的位置。这为详细研究多粒子系统中轨道角动量的再分配打开了大门。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atm-clus