Polarized Superfluidity in the imbalanced attractive Hubbard model
利用动力学平均场论研究了无限维空间中的吸引哈伯德模型.利用Nambu形式的连续时间MonteCarlo算法作为杂质求解器,我们直接处理了粒子数不平衡系统中的超流相。通过对超流序参量、磁化强度和态密度的计算,讨论了四分之一填充时吸引哈伯德模型中极化超流态的实现.我们发现在超流态中自旋不平衡的布居数会引起态密度的剧烈变化。
2010-02-16 cond-mat.quant-gas
Spin-Imbalanced Fermi Superfluidity in a Lieb Lattice Hubbard Model
我们得到了自旋不平衡哈伯德模型在Lieb晶格上的相图。利用BCS平均场论的多带系统理论,我们发现了各种不平衡的超流相。特别是,我们发现了四种不同类型的FFLO相,即具有周期性空间调制的超流相。它们的区别在于库珀对质心动量的大小和方向。我们还看到了一个大的稳定Sarma相区域,在那里密度不平衡与零库珀对动量有关。在负责形成这些相的机制中,平带起着至关重要的作用,其中颗粒可以零能量成本重新调整其密度。的多轨道结构的单位细胞被发现稳定的Sarma相位允许调制的序参量内的单位细胞。我们还研究了有限的温度和交错跳跃参数的晶格上的行为,这些阶段的效果。
2018-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fulde-Ferrell superfluidity in ultracold Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling
研究了具有Rashba自旋轨道耦合的三维费米气体在宽费什巴赫共振附近的非均匀Fulde-Ferrell(FF)超流性.我们表明,在平均场论的FF超流态总是更有利的比标准的巴丁-库珀-施里弗(BCS)超流态时,在面内塞曼场施加。我们提出了一个定性的有限温度相图共振附近,并认为预测FF超流体是可观察的实验可达到的温度(即,$T\sim0.2T_{F}$,其中$T_{F}$是特征费米简并温度)。
2013-10-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin Superfluidity versus Solidity of Ultracold Polar Molecules
我们提出了一种通过超冷极性分子在光晶格中制造量子磁体的技术,并探讨了其自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用。分子基态和第一激发转动态通过线性极化微波场共振耦合。自旋向上(自旋向下)态由分子沿(逆)耦合场的电偶极矩旋转态来表示。通过控制晶格方向和耦合场之间的夹角,可以将位间相互作用从反铁磁调谐到铁磁。此外,偶极-偶极相互作用诱导自旋超流性和固体性之间的奇异相互作用,并且自旋超固相可能出现在中间区域。
2009-10-26 cond-mat.quant-gas
The Nature of Superfluidity in Ultracold Fermi Gases Near Feshbach Resonances
我们用BCS-BEC交叉理论研究了费米气体原子的超流态。我们的方法强调非凝聚费米子对强烈杂交与他们的(Feshbach诱导)分子玻色子对应。这些对导致高于$T_c$的假能隙效应和低于非BCS特征。我们将讨论这些效应如何影响超流性的实验特征。
2004-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Induced p-wave Superfluidity in Imbalanced Fermi Gases in a Synthetic Gauge Field
本文研究了在均匀非阿贝尔规范场存在下,三维非平衡费米气体中的电子对的形成和诱导自旋三重态p波超流性的出现。这个规范场产生了一个合成的拉什巴型自旋轨道相互作用,在诱导的p波配对间隙中具有显着的后果。在没有合成规范场的情况下,p波配对发生在其中一个分量中,这是由于通过另一个分量中的密度涨落交换而引起的(二阶)相互作用。我们发现,由于Rashba型自旋轨道耦合,密度涨落引起的p波超流能隙大大增强。
2014-09-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Fermionic superfluidity: From high Tc superconductors to ultracold Fermi gases
我们提出了一个配对涨落理论,该理论自洽地结合了BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉背景下的有限动量对激发,并将该理论应用于高$T_c$超导体和超冷费米气体。在么正态的费米气体和高温超导体之间有很强的相似性。在这里,我们解决共同感兴趣的关键问题,特别是伪差距。在费米气体中,我们总结了最近的实验,包括各种相图(有和没有人口不平衡),以及在热力学和其他实验中的赝能隙的证据。
2007-01-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultra high temperature superfluidity in ultracold atomic Fermi gases with mixed dimensionality
实现更高的超流转变$T_c$一直是超导和原子费米气体领域的目标。在这里,我们建议,通过使用混合维数,可以实现超高温超流体在两个组件的原子费米气体,其中一个组件感觉到一个规则的三维(3D)连续空间,而另一个是受一维光学晶格势。通过调节晶格间距和陷阱深度,可以有效地提高费米能级,从而在配对时,超流可以在超高温(以费米能量为单位)甚至超过量子简并区域发生,远远超过普通3D费米气体和所有其他已知的超流体和超导体中的温度。
2018-09-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superfluidity of pure spin current in ultracold Bose gases
我们研究了纯自旋流的超流性,即没有质量流的自旋流。我们研究了两种类型的纯自旋流,平面和圆形,自旋1玻色气体。对于平面电流,它通常是不稳定的,但可以通过二次塞曼效应来稳定。利用自旋-轨道耦合可以产生环流。当自旋轨道耦合强度较弱时,我们发现循环纯自旋流是系统的基态,是一个超流。我们讨论了实现和探测纯自旋电流的实验方案。
2015-01-07 cond-mat.quant-gas
Probing superfluidity of periodically trapped ultracold atoms in a cavity by transmission spectroscopy
利用输入输出方法研究了周期玻色凝聚原子与腔光子耦合系统。我们表明,腔将作为一个通过洛伦兹过滤器时,冷凝物的超流分数是最小的或完全反射输入场时,超流分数是最大的。我们表明,通过监测透射场和反射场之间的比率,可以估计超流分数。
2009-05-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluidity of a spin-imbalanced Fermi gas in a three-dimensional optical lattice
研究了低温下三维晶格中填充的$^{6}$ Li原子气体的粒子数不平衡混合物中的费米子配对。利用每个种群的数方程,间隙方程和亥姆霍兹自由能方程,我们确定了间隙,化学势和对动量作为极化的函数。这些参数定义的稳定区域:一个富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫阶段;一个相分离区域,BCS和正常阶段共存;一个Sarma阶段时,对动量消失,过渡到正常阶段时,间隙消失。集体模式的能量,然后使用Bethe-Salpeter方法在广义随机相位近似假设系统是很好地描述了单带哈伯德模型计算。一个新的结果是,这种费米子气体具有超流相揭示的非对称集体模能谱中的rotonlike极小。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas
Ultracold atoms in a square lattice with spin-orbit coupling: Charge order, superfluidity, and topological signatures
我们提出了一个$\textit{ab initio}$,数值精确研究的吸引力费米子在正方形晶格与Rashba自旋轨道耦合。该体系的基态为超固体,电荷与超流有序共存。超流体由自旋轨道耦合诱导的单重态和三重态对组成。我们进行大规模的计算,使用量子场蒙特卡罗提供第一个完整的,定量的描述系统的电荷,自旋和配对属性。除了表征奇异的物理学,我们的结果将作为必要的高精度基准的激烈的理论和特别是实验的努力,在超冷原子,实现和理解不断扩大的各种量子霍尔和拓扑超导体系统。
2017-07-10 cond-mat.quant-gas
p-wave superfluidity in mixtures of ultracold Fermi and spinor Bose gases
我们揭示了p波超流可以在费米子和F = 1玻色子气体的混合物中实现。我们推导出一套通用的间隙方程的间隙中的s-和p-通道。研究发现,自旋-自旋玻色-费米相互作用有利于p波配对,而自然抑制s沟道中的配对。数值求解了p波超流费米子极相的能隙方程。结果表明,在原子物理学的良好控制环境中,可以观察到纯p波超流。
2018-03-18 cond-mat.quant-gas
Larkin-Ovchinnikov superfluidity in a two-dimensional imbalanced atomic Fermi gas
本文研究了自旋不平衡的二组分原子费米气体中二维Larkin-Ovchinnikov(LO)超流性。在Fulde-Ferrell-Larkin- Ovchinnikov(FFLO)相位的背景下,我们探索了具有明确空间依赖性的广泛且通用的一类配对间隙函数。这种相位的平均场论通过Bogoliubov-de Gennes方程来应用,其中配对间隙可以自洽地确定。为了系统地探索组态空间,我们考虑正则和巨正则系综,分别控制系统的极化或化学势。平均场的计算使我们能够理解的性质的相变在完全成对的BCS状态,奇异的LO相位,和部分极化的自由费米气体。相变的顺序进行了研究,特别是我们发现一个弱的一阶相变之间的异国情调的非均匀LO相位和BCS相位。在比较的三维情况下,其中的相图是由一个通用的分离相为主,我们预测一个更广泛的参数空间的空间不均匀的LO相位。通过计算不同极化下LO相的超流密度,我们发现随着自旋极化的增加,系统的超流性受到抑制。
2016-09-21 cond-mat.quant-gas
Observation of superfluidity in a strongly correlated two-dimensional Fermi gas
理解强关联二维(2D)系统如何能够产生具有高临界温度的非常规超导性是凝聚态物理中未解决的主要问题之一。超冷二维费米气体已经成为研究强相关性和降维性相互作用的干净和可控的模型系统,但这些系统中超流性的直接证据一直缺失。在这里,我们证明了超冷二维费米气体的超流性,通过移动周期性的潜力,通过系统,并观察没有耗散低于临界速度v $_{\rm c}$。我们测量v $_{\rm c}$作为相互作用强度的函数,并找到一个最大的玻色子和费米子超流性之间的交叉制度。我们的测量建立超冷费米气体作为一个强大的工具,研究强关联超流体的降维的影响。
2020-05-15 cond-mat.quant-gas
d-Wave Superfluidity in Optical Lattices of Ultracold Polar Molecules
最近对超冷极性分子的研究,受t-J哈密顿量的概括,表明分子可能比原子更适合研究d波超流性,因为系统具有更强的相互作用和更大的可调性。我们计算了极性分子在由弱耦合正方形格子组成的棋盘格中的相图。在最简单的实验可实现的情况下,只有隧道和XX型自旋-自旋相互作用,我们确定的参数制度的d波超流性发生。我们还发现,包括密度-密度相互作用破坏超流相,包括自旋密度或伊辛型自旋-自旋相互作用可以增强超流相。我们还提出了实验实现的微扰计算方案,表现出增强的d波超流性。
2011-12-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-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
Emergence of Quintet Superfluidity in the Chain of Partially Polarized Spin-3/2 Ultracold Atom
如果五重态通道中的相互作用是吸引的,则具有超精细自旋$F=3/2$的超冷原子系统可能对五重态对的形成是不稳定的。我们用大规模密度矩阵重整化群方法研究了四分之一填充时只包含s波相互作用的模型中的关联函数的行为。我们发现,五重态对的相关性成为准长程,当系统部分极化,导致出现各种混合超流相,其中BCS类对携带不同的磁矩共存。
2013-09-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interplay between exotic superfluidity and magnetism in a chain of four-component ultracold atoms
研究了自旋为3/2的超冷费米子原子的自旋极化链,该链由具有SU(4)对称吸引相互作用的费米子哈伯德模型描述.用解析方法和密度矩阵重整化群模拟方法研究了束缚对、三重子、四重子和非束缚原子的竞争。我们发现了几个不同的状态,束缚粒子与铁磁态的未成对费米子共存。特别是,一个奇异的非均匀的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)型超流体的四重态在磁背景的非关联原子被发现为较弱的相互作用。我们表明,该系统可以从这个四重态FFLO状态的本地化四重态,这也反映在静态结构因子的分子状态。对于足够强的耦合,分子晶体和铁磁液体之间的空间偏析出现由于大的有效质量的复合颗粒。
2015-12-21 cond-mat.quant-gas
Superfluidity of Bose-Einstein condensates in ultracold atomic gases
长期以来,液氦4一直是实验中唯一可用的玻色子超流体。1995年,随着超冷原子气体中玻色-爱因斯坦凝聚的实现,一种新的超流体诞生了。液氦4是强相互作用的,没有自旋;几乎没有办法改变它的参数,如相互作用强度和密度。新的超流体,玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),提供了比液氦多方面的优势。一方面,BEC是弱相互作用的,并且具有自旋自由度。另一方面,可以方便地调节BEC的几乎所有参数,例如,通过自旋-轨道耦合调节动能,通过外部势调节密度,以及通过费什巴赫共振调节相互作用。人们一直致力于研究超流性的这些新方面,其结果极大地丰富了我们对超流性的认识。在这里,我们回顾这些发展的重点是各种超流体的稳定性和临界速度。所考虑的BEC系统包括自由空间中的均匀超流体、密度周期性调制的超流体、具有人工设计的自旋轨道耦合的超流体以及纯自旋流的超流体。由于弱相互作用,这些BEC系统可以用平均场Gross-Pitaevskii理论很好地描述,它们的超流性,特别是临界速度,可以用Landau的超流理论来研究。实验建议,观察这些新的方面的超流性进行了讨论。
2015-01-17 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part I: Balanced case
超冷原子费米气体中的超流性和配对现象是近年来研究的热点,具有多个可调参数。在这里,我们研究了一维光学晶格中平衡双组分费米气体的BCS-BEC交叉行为,这与凝聚态系统中常见的简单三维(3D)连续谱和全3D晶格不同。我们使用的配对波动理论,其中包括自洽的反馈效应在有限的温度下,并发现广泛的pseudogap现象超出BCS制度。作为晶格周期性的结果,超流转变温度$T_c$随着BEC区域中的配对强度而降低,其中它渐近地接近$T_c = πan/2m$,其中$a$是$s$波散射长度,而$n$($m$)是费米子密度(质量)。此外,准二维导致快速增长(绝对值)的费米化学势$μ$和配对间隙$Δ$,这取决于指数的比例$d/a$。重要的是,$T_c$在幺正性增加的晶格常数$d$和跳跃积分$t$。证明了van Hove奇异性对$T_c$的影响。超流密度在远离BCS极限的低$T$处呈现$T^{3/2}$幂律。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong-coupling expansion for ultracold bosons in an optical lattice at finite temperatures in the presence of superfluidity
本文发展了一种强耦合($t \ll U$)展开方法,用于计算在有限温度和有限场相互作用下,存在超流区的光晶格中玻色原子的密度分布.我们的结果与有限温度下的量子蒙特卡罗模拟吻合得很好。我们还证明了超流序参量由于邻近效应在陷阱中永远不会消失。在适当的温度下,我们对真空到超流转变的标度密度的计算与实验数据符合得很好。我们提出了计算每个粒子的熵作为温度的函数,可以用来校准实验中的温度。我们还讨论了与实验中证明普适量子临界标度有关的问题。
2013-08-21 cond-mat.quant-gas
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
Manifestation of superfluidity in atom-number-imbalanced two-component Bose-Einstein condensates
本文通过数值模拟耦合Gross-Pitaevskii方程,研究了原子数不平衡的双组分准一维BEC中局域波的运动,引入扰动函数量化激发,揭示了超流到耗散转变的临界速度及其与声速的差异。
2024-07-02 cond-mat.quant-gas
Reentrant Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov superfluidity in the honeycomb lattice
研究了在塞曼磁场存在下,自旋不平衡吸引哈伯德模型能有效描述的蜂窝晶格中粒子数不平衡超冷费米混合物的超导性质.我们用平均场论方法得到了包括一些非常规超导相如Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)相在内的基态相图。我们表明,这一阶段的特点是在外部磁场的库珀对总动量的非典型行为。我们表明,动量改变其值以及方向与系统参数的变化。我们讨论了范霍夫奇点的可能性上的重入FFLO阶段发生的影响,没有BCS的前体。
2018-05-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective modes and superfluidity of a two-dimensional ultracold Bose gas
量子液体的集体模式深刻地塑造和影响了它的性质,包括它的涌现现象,如超流性。在这里,我们提出了如何二维玻色气体响应于一个移动的晶格势。特别是,我们讨论了如何诱导加热速率依赖于相互作用强度和温度。这项研究的动机是Sobirey { \it et al.} arXiv:2005.07607(2020),我们提供了一个定量的理解。超越现有的测量,我们证明了这种探测方法可以识别量子液体中的第一和第二声音。我们表明,这两种声音模式进行杂交作为相互作用强度的函数,我们建议检测实验。这给了一个新的洞察玻色气体的两个制度,通过层次结构的声音模式定义。
2020-09-30 cond-mat.quant-gas quant-ph
Induced interactions and superfluidity in optical lattices with multi-component Fermi gases
本文计算了光晶格和含超冷多组分费米气体的均匀系统的多体效应对超流性和相变温度的影响。诱导的相互作用敏感地依赖于多组分之间的相互作用和它们的密度。计算了光晶格在低(稀)填充和接近半填充时的s-和d-波配对能隙和临界温度。它们可以强烈地偏离稀的双组分体系,并影响相图。在二维光晶格中,诱导相互作用在半填充时是奇异的,并强烈影响s波和d波超流性。
2009-10-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Disordered structures in ultracold spin-imbalanced Fermi gas
研究了自旋不平衡超冷费米气体在低温下大范围自旋极化下的性质。我们目前的微观计算结果的基础上平均场和密度泛函理论的方法,没有对称性的限制。在低偏振值,我们预测的系统的结构组成的几个自旋极化液滴。随着极化的增加,系统自组织成类似于液晶的无序结构,并且在能量上它们可以与有序结构(例如网格状畴壁)竞争。在更高的极化下,系统开始发展出在原则上可以被称为超固体的超导体,其中周期性密度调制和配对关联共存。的鲁棒性的结果已经检查相对于温度的影响,维数,和存在的捕获潜力。动力学稳定性也进行了研究。
2023-03-18 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and pairing phenomena in ultracold atomic Fermi gases in one-dimensional optical lattices, Part II: Effects of population imbalance
本文研究了一维光晶格中原子费米气体的布居不平衡效应及其与配对强度和晶格效应的相互作用。我们使用与第一部分相同的对涨落理论,计算了体系经历BCS-BEC交叉时的各种相图。我们发现广泛的赝隙现象超出BCS制度和中温超流态相对较低的人口不平衡。费米面拓扑对$T_\text{c}$的行为起着重要的作用。对于产生开放费米面的大$d$和/或小$t$,超流性可以容易地被少量的布居不平衡$p$破坏。超流相,特别是在BEC制度,只能存在于一个高度限制的参数空间的体积。由于连续晶格混合,布居不平衡产生了一种新的对跳跃机制,在过多的多数费米子的辅助下,这可能导致$T_\text{c}$在费什巴赫共振的BEC侧的显著增强,并且当它存在时,也使$T_\text{c}$接近BEC极限中的恒定渐近线。此外,我们发现,并不是所有的少数费米子将配对在BEC极限,不像三维连续的情况。这些预测可以在未来的实验中得到验证。
2020-01-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic phases of mass- and population-imbalanced ultracold fermionic mixtures in optical lattices
利用动力学平均场论(DMFT)方法,研究了具有排斥相互作用的超冷费米子在光晶格中的两组分混合物在跳跃和布居不平衡条件下的磁相位。结果表明,这些混合物可以有易轴反铁磁,亚铁磁,电荷密度波,倾斜反铁磁秩序或无序依赖于系统的参数。我们详细研究了由此产生的相图,并研究了不同相位相对于热涨落的稳定性。我们还进行了定量分析的气体限制在谐波陷阱,无论是在局部密度近似和使用一个完整的实空间推广的DMFT。
2013-05-06 cond-mat.quant-gas
Tunable Superfluidity and Quantum Magnetism with Ultracold Polar Molecules
通过选择光晶格中超冷极性分子的两个修饰转动态,我们得到了一个高度可调的t-J模型的推广,我们称之为t-J-V-W模型。除了XXZ自旋交换之外,该模型还具有密度-密度相互作用和新颖的密度-自旋相互作用;所有相互作用都是偶极的。我们表明,完全控制的所有相互作用参数的幅度和符号可以实现相互独立的隧道。作为证明系统潜力的第一步,我们应用密度矩阵重整化群方法(DMRG),以获得最简单的实验可实现的情况下的一维相图。具体来说,我们表明,t-J-V-W模型中的相互作用的可调性和长程性质,使增强超流性。最后,我们表明,布洛赫振荡在倾斜的晶格可以用来探测相图实验。
2011-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Superfluidity in Two-Dimensional Imbalanced Fermi Gases
在平均场近似下,研究了具有化学势和布居数不平衡的二维原子费米气体的零温基态。所有的计算进行的两体结合能$ε_B$,其变化允许调查从BEC的BCS制度的演变。通过分析和精确的表达式,我们表明,类似于在三维中发现的,在固定的化学势,BCS是基态,直到临界不平衡$h_c$之后,有一个一阶相变的正常状态。我们发现超流性的极限$h_c$与三维系统中的相同。我们发现,对于一个固定的比例$ε_B/ε_F$,其中$ε_F$是二维费米能,随着密度不平衡$m$从零增加,基态演变从BCS相分离正常状态。在临界不平衡下,不支持$m_c$相分离,并且正相在能量上是优选的。BCS-BEC交叉在平衡和不平衡配置进行了讨论。还显示了在这些系统中可能通过实验发现的可能图片。我们还研究了平衡态和非平衡态的束缚态存在的必要条件。
2012-10-26 cond-mat.other cond-mat.quant-gas hep-ph
Superfluidity, Sound Velocity and Quasi Condensation in the 2D BCS-BEC Crossover
研究了超冷碱金属原子构成的二维超流体在BCS-BEC交叉中的有限温度性质。通过分析序参量的相位和振幅涨落的影响,我们研究了Berezinskiiii-Kosterlitz无相变相变的临界温度$T_{BKT}$以下的准凝聚区域.特别地,我们计算了超流分数,声速和准凝聚分数作为温度和费米子对的结合能的函数。
2013-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Advantages of Mass-Imbalanced Ultracold Fermionic Mixtures for Approaching Quantum Magnetism in Optical Lattices
本文研究了在具有跳跃不平衡的光晶格中具有排斥相互作用的超冷费米子二元混合物的磁相。我们的分析是基于动力学平均场论(DMFT)及其在有限温度下的实空间推广。我们研究的温度依赖性的过渡到有序状态的相互作用强度和不平衡参数在两个和三个空间维度的函数。我们发现,低于临界温度的Néel顺序质量不平衡的混合物也表现出电荷密度波,这提供了一个直接可观察到的签名的有序状态。对于被困系统,我们比较我们的结果得到的实空间DMFT局域密度近似。我们计算熵的参数范围很广,并确定区域,在这些区域中,质量不平衡的混合物可能具有明显的优势,以获得和检测量子磁性的目的。
2012-08-13 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Ultra-cold fermions in the flatland: evolution from BCS to Bose superfluidity in two-dimensions with spin-orbit and Zeeman fields
本文讨论了二维超冷费米子从BCS到玻色超流性的演化,并讨论了同时存在自旋轨道场和塞曼场的情况。我们分析了几个热力学性质来表征不同的超流相,包括压力,压缩性,诱导极化,和自旋磁化率。此外,我们计算的动量分布和构造拓扑不变量的超流相。
2012-06-21 cond-mat.quant-gas
Absorbed power in ultracold polarized Fermi mixtures at normal-superfluid separation phase: Mass-imbalanced effect
本文研究质量不平衡的超冷自旋极化费米混合物在正常-超流相分离区的低频吸收功率,结合 Hartree-Fock 耦合方程、DOS 与 Fermi 黄金法则分析其随温度、相互作用、质量比和频率的变化。
2025-10-17 cond-mat.quant-gas
Unconventional pairing in one-dimensional systems of a few mass-imbalanced ultracold fermions
本文研究了一维简谐势阱中两组分费米子混合物的基态性质。我们考虑的情况下,在组件中的粒子的数量是相同的,但粒子有不同的质量。我们研究是否有可能检测到一个非常规的配对之间的反自旋费米子的吸引力的相互作用的存在下的签名。为此,我们对多体哈密顿量进行了精确对角化,并研究了两粒子约化密度矩阵。与预期一致,我们确认,多体基态占主导地位的常规对一个小的质量不平衡的总动量可以忽略不计。此外,我们表明,对于足够大的质量比的统治,从根本上不同的对建立和富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫阶段的支持。最后,我们认为,这两种机制可以共存的制度,适度的质量比。由于目前在获得超冷费米子系统在少体制度的实验进展,我们的预测可能有一些重要性,为即将到来的实验。
2020-03-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Induced interactions for ultracold Fermi gases in optical lattices
利用GMB(Gorkov-Melik-Barkhudarov)修正,研究了光晶格对二元费米气体BCS超流性的影响.我们发现,抑制的序参量是强烈增强的晶格效应。GMB修正所作的预测是在定性和定量协议与以前的量子蒙特卡罗结果的情况下研究。我们讨论了GMB校正如何将平均场论的有效性扩展到更大范围的不同维度的可调谐光晶格系统。
2009-06-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Impurity effects on BCS-BEC crossover in ultracold atomic Fermi gases
本文利用对涨落理论系统地研究了费米原子气体中杂质对$s$波BCS-BEC交叉的影响。配对和杂质散射$T$矩阵的处理自洽在同一时间。虽然该系统是不太敏感的杂质散射在玻恩极限,对于强杂质散射体,频率和间隙函数高度重整化,导致显着抑制的超流$T_c$,序参量和超流密度。我们还发现了费米子态密度中杂质带的形成和相干峰的拖尾,导致了Bogoliubov准粒子的谱权转移和有限寿命。在BCS区,高密度杂质很容易破坏超流性。相比之下,在幺正和BEC制度的超流性是相对更强大的。
2016-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Delocalization and superfluidity of ultracold bosonic atoms in a ring lattice
在截断多体空间中,通过精确对角化研究了具有周期性准一维圆环晶格势的小系统中玻色原子的性质。多体哈密顿量的展开被认为是在第一带的布洛赫函数,并没有关于限制最近邻跳跃(紧束缚近似)的假设。有限尺寸版本的零温度相图的Fisher等。\cite{Fisher}得到的结果,在显着的定量对应的结果可用于较大的系统,进行了讨论。在双流体唯象学的背景下研究了与超流性有关的基态性质。在实验室坐标系中,由与小旋转角速度相关的固有惯性组成的基本工具被用来数值地获得基态“超流分数”。在所采用的几何形状的情况下,它们与一体的均匀螺线管电流解析地相关联。这些电流一般是来自相关的约化单体密度的每个本征态的贡献的非相干叠加,以相应的占据数作为权重。因此,只有当所有玻色子只占据一个本征态时,才会发生完全相干。所获得的数值的超流分数保持小的整个参数区域对应的“莫特绝缘体超流”的过渡,并饱和在统一的晶格是完全平滑。
2013-10-15 cond-mat.quant-gas quant-ph
P-wave Superfluidity by Blockade Effects in a Rydberg-Dressed Fermi Gas
本文系统地研究了里德伯修饰的费米气体的p波超流性,其中由于阻塞效应,软核有效相互作用半径为有限的$R_{c}$。通过求解BCS能隙方程和比较自由能,得到了由极性相($p_{z}$)、轴向相($p_{x}+ip_{y}$)和轴平面相($p_{x}+iβ_{p}p_{y}$)组成的量子相图。三临界点位于$R_{c}k_{F}\sim1$附近,其中$k_{F}$是费米波矢。我们进一步推导了Ginzburg-Landau理论来解释相图,并估计在当前实验范围内$^{6}$ Li的相变温度约为0.1 $E_{F}$。我们的工作为以后研究p波超流体及相关的超冷原子量子相变奠定了基础。
2013-08-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Anderson localization of Cooper pairs and Majorana fermions in an ultracold atomic Fermi gas with synthetic spin-orbit coupling
本文从理论上研究了自旋-轨道耦合超冷原子费米气体在面外塞曼场作用下的两粒子和多粒子Anderson局域化。我们通过精确对角化精确地解决了有限长度系统中的两粒子问题,并在平均场Bogoliubov-de Gennes方法内近似地解决了多粒子问题。在小塞曼场下,系统的局域化性质类似于具有常规$s$-波相互作用的费米气体。随着无序强度的增加,两粒子结合能增加,许多粒子的费米超流性在阈值以上消失。在一个大的塞曼场,其中原子间的相互作用的行为有效地像一个$p$波相互作用,结合能随无序强度的增加而降低,由此产生的拓扑超流性显示出更强大的稳定性,对无序比传统的$s$波超流性。我们还分析了在拓扑相的紧急马约拉纳费米子的局域化性质。我们的结果可以在未来的冷原子实验中进行实验验证,其中自旋轨道耦合可以通过使用两个拉曼激光器人工诱导,准周期势可以通过使用双色光晶格。
2015-12-10 cond-mat.quant-gas
Anisotropic pair-superfluidity of trapped two-component Bose gases
本文从理论上研究了光晶格中具有负相互作用的双组分超冷气体的对超流相。应用玻色子动力学平均场论,建立了零温和有限温下填充$n=1$的相图,证实了两种物质非对称跳跃时对超流的稳定性.虽然对超流被发现是强大的谐波陷阱的存在下,我们观察到,它已经被破坏的两个物种的一个小的人口不平衡。
2012-03-19 cond-mat.quant-gas
Precursor of Superfluidity in a Strongly Interacting Fermi Gas with Negative Effective Range
从理论上研究了超冷费米气体中负有效射程费什巴赫共振附近的对涨落效应。采用耦合玻色子-费米子模型的多体T矩阵理论,我们证明了单粒子态密度呈现出所谓的赝能隙现象,这是由强对涨落引起的超流性的前兆.我们澄清的区域中,强配对波动发挥了至关重要的作用,在单粒子的属性,从宽共振区域的窄共振限制在发散的两体散射长度。我们还从窄费什巴赫共振附近的结果外推了对涨落对正有效射程区域的影响。从有限有效射程修正的观点出发,本文的结果与超冷费米气体和低密度中子物质之间的联系有关。
2018-02-03 cond-mat.quant-gas nucl-th
Superfluid density reduction and spin-imbalanced pairing in a fermionic superfluid due to dynamical boson exchange
我们探索新的功能的非相对论性费米子超流体中的配对相互作用包括一个动态玻色子模式的交换的贡献。我们表明,动力学玻色子交换(DBE),这会导致延迟配对相互作用,从而违反了伽利略不变性的费米子部门,一般导致量子减少的超流密度,因此,即使在零温度下的非零正常分数。对于自旋单重态配对,DBE也导致在零温度下的非零自旋磁化率,提供配对和磁化共存的机制。虽然这些影响对于弱配对来说可以忽略不计,但它们在强配对中变得相当大。对于超冷Fermi-Bose混合物中的双超流现象,DBE引起的费米子扇区密度的降低只会引起Andreev-Bashkin拖曳效应,表明两种超流组分之间存在强烈的卷吸作用. DBE也可能为中子物质的超流分数减少提供一个新的来源,这对于基于中子超流性的中子星毛刺模型至关重要。
2019-03-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Unusual destruction and enhancement of superfluidity of atomic Fermi gases by population imbalance in a one-dimensional optical lattice
利用对涨落理论,研究了一维光晶格中具有短程吸引相互作用的粒子数不平衡超冷费米原子气体的超流行为。我们发现,除了广泛的赝隙现象和中温超流性,超流相很容易被破坏,除了在参数空间的有限区域。我们发现了一个新的机制对跳跃,协助过多的多数费米子,在连续晶格混合的存在下,这导致了一个不寻常的常数BEC渐近线$T_c$是独立的配对强度。结果,在BEC的幺正性方面,超流性,当它存在时,可能会被人口不平衡强烈增强。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stabilizing Topological Superfluidity of Lattice Fermions
二维晶格中无自旋费米子之间的吸引相互作用驱动拓扑超流体的形成。但当体系具有较高的态密度和较大的相互作用强度时,拓扑相在相分离方向上是动态不稳定的。这将临界温度限制在一个具有实验挑战性的范围内,例如,即使是光晶格中的超冷原子和分子也难以实现拓扑超流体。我们提出,除了晶格费米子之间的短程吸引力之外,引入较弱的长程排斥力将抑制相分离不稳定性。以蜂窝晶格为例,我们表明,我们的建议显着扩大了拓扑超流相的稳定部分,并提高了一个数量级的临界温度。我们的工作开辟了一条途径,以提高稳定性的拓扑超流体的工程粒子间的相互作用。
2021-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Superfluidity in Fermi systems within the framework of Density Functional Theory
该综述基于费米暑期学校讲座,介绍费米超流体的DFT与TDDFT基础,探讨其应用优势、挑战及典型近似,并涵盖在原子核、中子星和超冷原子非平衡超流现象中的应用。
2025-10-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Accurate projective two-band description of topological superfluidity in spin-orbit-coupled Fermi gases
自旋轨道耦合和塞曼分裂在超冷费米气体的相互作用产生了拓扑超流相在两个空间维度,可以主机异国情调的马约拉纳激发。到目前为止,理论模型是基于四带Bogoliubov-de Gennes形式主义的结合自旋1/2和粒子-空穴自由度。在这里,我们提出了一个更简单,但准确的,两个波段的描述基础上控制良好的投影技术,提供了一个新的平台,探索类比与手性p波超流性和详细的未来研究空间不均匀的情况。
2018-06-18 cond-mat.quant-gas
Superfluidity in the absence of kinetics in spin-orbit-coupled optical lattices
在低温下,玻色子通常会凝聚以使它们的单粒子动能最小化,而相互作用则会稳定超流性。具有人工自旋轨道耦合的光晶格挑战了这一范例,因为在这里,动能可以在单粒子带振荡的极端状态下被淬灭。为了探索在动力学的情况下超流性的命运,我们构建并数值求解了仅相互作用的紧束缚模型。我们发现,新的超流状态产生完全从淬火动能带的相互作用,从而揭示了一个独特的和意想不到的凝聚机制。我们的研究结果对超冷玻色子的量子凝聚相的识别具有重要意义。
2017-05-30 cond-mat.quant-gas
Site-resolved observables in the doped spin-imbalanced triangular Hubbard model
几何受挫哈伯德模型中反铁磁有序的抑制导致了各种奇异的量子相,包括量子自旋液体和手征态。在这里,我们专注于哈伯德模型上的一个最简单的挫折晶格几何形状,三角形晶格。受最近在三角形光晶格中实现超冷费米子原子的启发,我们利用数值链团展开算法研究了三角形晶格哈伯德模型的性质.我们研究莫特绝缘体过渡找到一个关键的相互作用$U_c/t = 7.0(2)$,并使用空间两点和三点关联函数探索掺杂和不平衡的系统。我们的研究结果表明,许多有趣的功能发生在以前获得的超冷费米子在光晶格的温度和即将到来的实验。我们的计算将有助于超冷原子量子模拟器中的温度测量,并可指导三角形Hubbard量子模拟器中奇异量子相的实验研究。
2022-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Collective excitations of a Bose-Einstein condensate of hard-core bosons and their mediated interactions: from two-body bound states to mediated superfluidity
本文研究硬核玻色子气体中集体激发的介导相互作用,发现其支持依赖于气体性质的两体束缚态,并在BKT理论框架下展示了超流参数和临界温度的可调性,为超冷气体和固态系统研究开辟新途径。
2023-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Larkin-Ovchinikov superfluidity in time-reversal symmetric bilayer Fermi gases
Larkin-Ovchinnikov(LO)态结合了超流性和对序参量的空间周期性,表现出超固体性质,在凝聚态物理和超冷原子中引起了广泛的关注。传统上,从内禀s波相互作用系统中实现LO态需要打破时间反演(TR)对称性,有时还需要打破空间反演(SI)对称性。在这里,我们报告了一个新的预测,LO态可以实现在TR和SI对称系统表示的双层费米气体受到激光辅助层间隧穿。我们表明,层内s波原子相互作用有效地作为一个p波相互作用的赝自旋空间。这提供了独特的配对效应,在本系统与pseudspin自旋轨道耦合,并导致一个自发的密度调制的配对秩序预测在一个非常广泛的参数制度。与传统方案不同,我们的结果不依赖于自旋不平衡或外部塞曼场,显示了一种高度可行的方法来观察长期寻求后LO超流相使用激光辅助双层费米气体。
2019-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con