Driving Dipolar Fermions into the Quantum Hall Regime by Spin-Flip Induced Insertion of Angular Momentum
本文提出了一种新的方法来驱动中性偶极费米子系统进入最低朗道能级区。通过采用绝热自旋翻转过程与非绝热转移相结合,费米子在重复的方案中被泵送到更高的轨道角动量状态,从而允许对最终角动量的精确控制。一个简单的分析模型推导出量化的转移和比较的方法,快速旋转系统。数值模拟的传输过程中已经进行了小型,相互作用的系统。
2013-04-03 cond-mat.quant-gas
Physical dipoles and second order perturbation theory for dipolar fermions in two dimensions
在二维中,两个点偶极子之间相互作用的傅里叶变换有一项,它在动量的模$| \mathbf{\textit{q}} |$中线性增长。因此,在二阶微扰理论中,二维偶极费米子的自能是紫外发散的。我们表明,电偶极子这种分歧是可以避免的,如果考虑到物理偶极子由两个相反的电荷是由一个有限的距离分开。利用这种正则化方法,我们计算了二维偶极费米子的自能、重整化化学势和重整化费米面。我们发现,在费米液相中,二级修正减弱了一级效应。
2016-03-16 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
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
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
Quantum Melting of a Wigner crystal of Rotating Dipolar Fermions in the Lowest Landau Level
我们研究了二维旋转偶极费米子维格纳晶体的行为和稳定性。利用只占据最低朗道能级部分的二维旋转偶极费米子的基态的一个近似波函数,研究了Wigner晶体在最低朗道能级的相关能、弹性模量和集体模.然后我们计算了维格纳晶体的位移矢量的均方。在绝对零度下,使用Lindeman准则评估临界填充因子,低于该因子时,预期为结晶状态。我们发现粒子(空穴)晶体在填充因子小于1/15时是局部稳定的(在填充因子14/15和1之间),其中晶体的稳定区域比Baranov,Fehrmann和Lewenstein的结果窄得多,[Phys. Rev. Lett. 100,200402(2008)]。
2010-03-14 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
Roton Instabilities and Wigner Crystallization of Rotating Dipolar Fermions in the Fractional Quantum Hall Regime
指出了在具有零厚度的旋转偶极费米子的Laughlin液体中发生不稳定性的可能性。以前这样的系统被预测为填充因子大于等于1/7的Laughlin液体。然而,从内朗道能级激发的液体在单模近似下,旋子极小值变为负的和Laughlin液体是不稳定的填充因子小于等于1/7。然后,我们得出结论,有相关的维格纳晶体填充因子小于等于1/7。
2013-05-15 cond-mat.quant-gas
Ground-state phase diagram of a dipolar condensate with quantum fluctuations
研究了量子涨落影响下囚禁偶极凝聚体的基态性质。我们表明,该系统可以经历从低密度凝聚态到高密度液滴态的相变,并通过量子涨落来稳定。能量优势态取决于约束势的几何形状、原子数和两体相互作用。我们开发了一个简单的变分分析,并验证它对完整的数值解。我们产生的系统和目前的实验结果与镝和铒凝聚物的相图。
2016-09-16 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
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
Phase diagram of dipolar hard-core bosons on honeycomb lattice
本文研究了偶极硬核玻色子气体在蜂窝晶格上的相图。该系统用Haldane-Bose-哈伯德模型描述,具有复杂的跳跃振幅和最近邻排斥。利用硬核玻色子的从粒子表示和路径积分量子蒙特卡罗模拟,我们研究了该系统,并表明该系统具有丰富的相图。有莫特,超流,手征超流和亚晶格手征超流相以及密度波相。我们还发现了超流和手征超流共存的现象。还阐明了相变的临界行为。
2016-09-09 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
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
Superfluid Phases of Dipolar Fermions in Harmonically Trapped Optical Lattices
我们描述了超冷偶极费米子在二维光晶格中超流相的出现。考虑到在中等和更大的填充因子偶极相互作用的多体屏蔽,我们表明,几个超流相位自然产生的单重态通道:本地的s波$(sl)$,扩展的s波$(se)$,d波$(d)$或时间反演对称性破缺$(sl + se \pm id)$波。我们得到的温度与填充因子相图,并表明,d波配对是有利的接近半填充,$(sl + se)$波是有利的接近零或完全填充,和时间反演打破$(sl + se \pm id)$波之间的青睐。谐波陷阱的包含揭示了一系列的相位可以共存于云取决于填充因子在中心的陷阱。最值得注意的是,在空间区域的$(sl + se \pm id)$波超流体发生,自发电流产生,并可以检测到使用速度敏感的布拉格光谱。
2014-10-13 cond-mat.quant-gas
Phase transitions in dipolar gases in optical lattices
本文研究了二维变几何格点偶极系统的相图。对于可调垂直子晶格分离的二分正方形和三角形晶格,我们发现丰富的相图具有一系列的易平面磁有序相分离的无公度自旋波状态。
2012-02-27 cond-mat.quant-gas
Fermion Pairing across a Dipolar Interaction Induced Resonance
由二体问题的解可知,各向异性偶极相互作用可以引起s波散射共振,称为偶极相互作用诱导共振(DIIR)。本文研究了双组分费米气体通过DIIR的零温多体物理。在低密度区,尽管偶极相互作用是各向异性的,但得到的配对序参量几乎是各向同性的单重态配对,其物理性质可以用有限程修正的s波共振相互作用势很好地描述。在磁费什巴赫共振附近,配对能与么正费米气体一样强。在高密度区,各向异性效应起着重要的作用。我们发现了从单重态到混合单重态和三重态的相变,然后从混合单重态到纯三重态的相变。具有混合配对的态自发地破坏时间反演对称性。
2012-09-20 cond-mat.quant-gas
A fermionic impurity in a dipolar quantum droplet
在这篇文章中,我们开发的框架来描述玻色-费米磁原子的混合物,专注于玻色自约束偶极量子滴与少量的费米子的相互作用。我们发现,由于与几个束缚态的偶极相互作用,产生了一个有吸引力的相互作用势,每个束缚态可以被一个费米子占据,从而对玻色子产生了非常弱的反作用。我们的结论是,这些杂质可能作为独特的探针,使访问偶极量子液滴的固有特性。
2018-07-02 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ordered phases in a bilayer system of dipolar fermions
在最近提出的密度泛函理论[Phys. Rev. A { \bf 92},023614(2015)]的背景下,研究了费米子双层系统中的液体到有序相变。在每个二维层中,费米子通过排斥的、各向同性的偶极相互作用相互作用。第二层的存在引入了有吸引力的{ \em夹层}相互作用,从而允许不均匀密度相,否则这在能量上是不利的。对于任何固定的层分离,我们发现一个相称的一维条纹相在每一层,这总是先于三角形维格纳晶体的形成的不稳定性。然而,在一定的{ \em固定}耦合下,调节分离可以导致系统有利于相称的三角形维格纳晶体或一维条纹相,完全绕过费米液态。虽然可以找到能量低于液相的其他晶体对称性,但由于它们相对于三角形维格纳晶体和条纹相的高能量成本,它们永远不会被允许形成。
2016-04-09 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
Fractional topological states of dipolar fermions in one-dimensional optical superlattices
研究了一维双色光晶格中囚禁的偶极费米子的性质,证明了在强偶极-偶极相互作用下分数拓扑态的存在。我们发现了一维超晶格中的分数拓扑态和分数量子霍尔态之间的一些有趣的联系:(i)填充因子ν=1/p时的一维分数拓扑态具有p重简并性,(ii)准空穴激发满足与分数量子Hall态相同的计数规则,p重简并态的总Chern数是一个非零整数。我们系统中晶体有序的存在也与环面上分数量子霍尔态的薄环极限一致。在冷原子系统中的实验实现为一维超晶格系统中分数拓扑相的研究提供了一个新的平台。
2013-05-27 cond-mat.quant-gas
Vortex lattices in dipolar two-component Bose-Einstein condensates
本文研究了具有短程s波相互作用和偶极耦合的快速旋转双组分玻色-爱因斯坦凝聚体。我们计算了涡旋晶格结构的相图作为一个功能的组件间的s波相互作用和偶极相互作用的强度。我们发现,长程相互作用导致新的涡旋晶格结构是稳定的,并导致一个更丰富的相图。我们的结果减少到以前发现的晶格结构的短程相互作用和单组分偶极气体在相应的限制。
2014-03-10 cond-mat.quant-gas
Collective modes of monolayer, bilayer, and multilayer fermionic dipolar liquid
受最近在实验室中产生极性分子气体的实验进展的启发,我们从理论上研究了具有各向异性和$1/r^3$偶极-偶极相互作用的二维偶极系统的多体效应。我们计算了二维偶极系统的集体模,也考虑了空间分离的双层和多层超晶格偶极系统。获得了量子偶极气体集体模的特征。我们定量地比较这些偶极系统的模式与广泛研究的通常的二维电子系统,其中粒子间的相互作用是库仑的模式。
2010-12-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
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
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
Phase diagram of dipolar bosons in 2D with tilted polarization
我们分析了在$XY$平面上运动的偶极玻色子系统的基态,使得它们的偶极距都在空间中沿固定方向排列。我们专注于一般情况下,极化场形成一个通用的角度$α$相对于$Z$轴。我们用路径积分基态方法分析了系统在$α$和密度$n$在很宽范围内变化时的静态性质。我们使用静态结构函数的最大值作为序参量来表征不同的相和它们之间的过渡线。我们发现,除了一个超流的气体和固体相,该系统达到一个条纹相在大倾角,这是完全由各向异性字符的相互作用。我们还表明,从气体到条纹相的量子相变是二阶的,并报告临界指数的近似值。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas
Collective excitations of quasi-two-dimensional trapped dipolar fermions: transition from collisionless to hydrodynamic regime
通过求解碰撞Boltzmann-Vlasov(CBV)方程,研究了各向同性简谐势阱中极化单分量准二维偶极费米子的集体激发。我们研究了陷阱势的双极和四极扰动的响应,并研究了每种情况下激发的性质。基于线性化标度分析,给出了简单的解析公式,并通过满足CBV方程的前八阶矩,得到了精确的数值结果。除了最低的躺在模式,表现出一个可以忽略不计的阻尼在所有的研究情况下,四极和更高的顺序的模式进行过渡从无碰撞制度的高耗散交叉制度,最后到流体动力学制度时,增加偶极相互作用强度。对于强垂直约束(2D限制),我们预测存在一个温度窗口内的集体模式的特性变得与温度无关。这种行为,这是一个独特的功能,普遍的近阈值偶极-偶极散射,持续只要散射能量保持在近阈值制度。这项工作的预测预计将在目前的实验。
2012-09-18 cond-mat.quant-gas
Polarons in a Dipolar Condensate
本文考虑一个极化子模型,其中杂质费米子与偶极凝聚体中的背景玻色子相互作用。在这个模型中的极化子出现作为一个杂质打扮的偶极凝聚体的声子云,其中,由于偶极-偶极相互作用的吸引和排斥部分之间的竞争,服从各向异性色散谱。我们研究了这种各向异性如何影响Bogoliubov声子模式的切伦科夫式发射,这可以直接通过偶极BEC移动对障碍物的实验来验证。我们还研究了杂质费米子的谱函数,它可直接用于冷原子中动量分辨射频谱的研究。
2014-01-27 cond-mat.quant-gas
Bond order solid of two-dimensional dipolar fermions
最近的实验实现偶极费米气体接近或低于量子简并提供了机会,工程师哈伯德类模型与长程相互作用。受这些实验的启发,我们绘制了零温半填充正方晶格上相互作用偶极费米子的理论相图。我们发现,除了p-波超流和电荷密度波秩序,两个新的和奇异的键序类型出现一般在偶极费米子系统。这些阶段的特点是均匀的密度,但最近或次最近的邻居之间的动能跳跃能量的周期性调制。类似的,但明显不同,二维相关电子的相位以前只被假设和称为“非零角动量密度波”。我们的研究结果表明,这些阶段可以灵活地构建偶极费米子,使用目前可用的实验技术。
2012-02-29 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quench dynamics of dipolar fermions in a one-dimensional harmonic trap
我们研究了一维谐振子阱中的少数费米子系统,并着重讨论了偶极多数粒子与单个杂质接触的情况。杂质既用于猝灭系统,又用于跟踪猝灭后的系统演化。采用精确对角化,我们研究松弛和热化性质。在没有偶极相互作用的情况下,系统接近可积性,即使在长时间尺度上,动力学仍然是振荡的。另一方面,排斥以及吸引力的偶极相互作用导致快速松弛的对角系综平均值,这是显着不同的相应的热平均值。维格纳形状的能级间距分布表明,由于偶极相互作用的存在,能级排斥,从而混沌动力学行为。
2015-07-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Ferromagnetic spin-orbital liquid of dipolar fermions in zigzag lattices
锯齿形光晶格中的双组分偶极费米子允许自旋轨道模型的工程。我们表明,偶极晶格费米子允许探索一个政权通常不可用的固态化合物,其特征在于一个新的自旋液相有限的磁化和自发破SU(2)对称性。这种特殊的自旋液体可以理解为一种由自旋波的束缚态和在不饱和铁磁背景中运动的轨道畴壁组成的复合粒子的Luttinger液体。此外,我们发现该系统表现出一个边界相变涉及边缘自旋的非局域纠缠。
2013-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Density-wave phases of dipolar fermions in a bilayer
我们研究了偶极费米子在二维双层膜中的相位图。利用最近适用于单层偶极费米子的Singwi-Tosi-Land-Sjolander方案[M. M. Parish和F. M. Marchetti,Phys. Rev. Lett. 108,145304(2012)],我们在线性响应理论内确定双层系统的密度波不稳定性。我们发现,双层的几何形状可以稳定的崩溃的二维偶极费米气体层内吸引力,形成一个新的密度波相,具有垂直于密度波预期强层内排斥的取向。因此,我们得到的条纹相位之间的量子相变是由强关联和低维系统的架构之间的相互作用驱动的。
2012-07-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Liquid crystal phases of ultracold dipolar fermions on a lattice
受在超冷原子和分子气体中寻找量子液晶相的启发,我们研究了偶极费米子在二维正方晶格(在$x-y$平面)上的密度波和双极费米子的双极不稳定性,其中偶极指向$z$方向。我们确定的相图使用两个互补的方法,Hatree-Fock平均场论和压缩性的线性响应分析。两者都给出了一致的结果。除了交错的($π$,$π$)密度波,在有限的密度和跳跃参数范围内,该系统的基态首先成为双晶,然后近晶,当偶极相互作用强度增加。这两个阶段的特点是相同的破缺四重(C $_4$)旋转对称性。不同之处在于,双晶相具有封闭的费米面,而近晶相则没有。从双晶相到近晶相的转变与双晶序参量的跳跃有关。这种跳跃与范霍夫奇点密切相关。我们推导了正常各向同性相的集体激发的动力学方程,发现零声模是强朗道阻尼的,因此不是一个很好定义的激发。我们的研究结果的实验意义进行了讨论。
2011-05-17 cond-mat.quant-gas
Droplet crystal ground states of a dipolar Bose gas
我们表明,在圆柱对称谐波陷阱的偶极玻色气体的基态有丰富的相图,包括液滴晶体状态,其中一组液滴排列成晶格图案,打破了旋转对称性。小液滴晶体的分析模型的开发和使用,以获得零温相图,数值验证。我们表明,在某些制度的相干低密度晕包围液滴晶体产生一个新的阶段与本地化和扩展功能。
2018-11-09 cond-mat.quant-gas
Density wave patterns for fermionic dipolar molecules on a square optical lattice: Mean-field-theory analysis
我们在二维正方晶格上模拟了一个超冷费米子偶极分子系统。假设分子处于非简并的超精细基态,并且偶极矩垂直于平面极化(如最近对40 K-87 Rb分子的实验),我们将这些分子近似为具有长程排斥偶极相互作用的无自旋费米子。我们使用平均场论得到的限制相图作为填充,相互作用的强度和温度的函数。我们发现了一些有序的密度波相位的系统,以及这些相位之间的相位分离。蒙特卡罗分析表明,高周期相位通常被抑制在精确解。
2011-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Properties of a dipolar condensate with three-body interactions
我们得到了具有短程保守三体相互作用的简谐束缚稀偶极凝聚体的相图。我们表明,该系统支持两种不同的流体状态:一个通常的冷凝状态和自凝聚液滴状态。我们开发了一个简单的模型来量化这些状态的能量,我们用完整的数值计算来验证。基于我们的简单模型,我们开发了一个相图,显示有一个一级相变之间的状态。使用动力学模拟,我们探索的相变动力学,揭示了在以前的工作中观察到的液滴晶体是一个激发态,所产生的加热作为系统跨越的相变。利用我们的相图,我们表明,它是可行的,以产生一个单一的液滴,通过动态调整限制电位。
2016-03-19 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional Mixture of Dipolar Fermions: Equation of State and Magnetic Phases
我们研究了零温度下两维费米子偶极子的两组分混合物,通过一个纯粹的排斥$1/r^3$势相互作用。当超冷原子或分子的偶极矩沿垂直于平面的约束方向排列时,该模型可以用它们来实现。我们通过扩散蒙特卡罗技术来表征非极化混合物。计算状态方程,我们确定了制度的有效性的平均场论的基础上的低密度扩展和比较我们的结果与硬盘模型的排斥费米子。在高密度下,我们讨论了巡游铁磁性的可能性,即基态是否可以在流体相中完全极化。在固定节点近似,我们表明,准确的Jastrow-Slater试验波函数,即使与典型的两体回流校正,是不足以解决相关的能量差异。利用迭代-回流改进的试探波函数,我们观察到没有一个全极化的基态的签名冻结密度。
2019-04-09 cond-mat.quant-gas
Mixed triplet and singlet pairing in multicomponent ultracold fermion systems with dipolar interactions
研究了多组分超冷偶极分子体系库珀配对问题的对称性。偶极各向异性为三重态和单重态库珀配对提供了一种自然和稳健的机制,使相互作用强度达到一级。对于纯偶极相互作用,三重$p_z$样极性配对是最主要的。短程吸引相互作用可以增强单重态配对,使其与三重态配对接近简并。我们指出,这两个配对通道可以通过发展$\pm\fracπ{2}$的相对相位来混合,从而自发地打破时间反演对称性。我们还建议在其他系统中的这种混合的三重态和单重态配对的可能性。
2010-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Order parameter and detection for crystallized dipolar bosons in lattices
研究了一维光晶格中具有偶极-偶极相互作用玻色子的基态性质。值得注意的是,结晶过程发生强偶极相互作用。在这里,我们提供了一个详细的表征和方法来测量所得的晶相。使用减少的单体密度矩阵的本征值,我们定义了一个序参量,产生的密度和两体密度的分析相一致的图。我们证明,相图可以检测实验使用单次测量的方差。
2018-06-15 cond-mat.quant-gas
Three-body interacting dipolar bosons and the fate of lattice supersolidity
研究了具有局域二体和三体相互作用的光晶格中的偶极玻色子系统。利用平均场论方法,得到了具有排斥和吸引三体相互作用的扩展Bose-Hubbard(EBH)模型的基态相图.我们发现,额外的三体在位相互作用对相图有很强的影响,特别是对超固相。三体相互作用的正值导致密度大于1的间隙相的增强,通过减少超固体区域。然而,一个小的有吸引力的三体相互作用增强了超固相。
2016-11-09 cond-mat.quant-gas
Dipolar fermions in a multilayer geometry
研究了零温下二维多层膜中偶极矩对齐的全同偶极费米子的行为。我们认为密度不稳定性,驱动的吸引力的偶极相互作用的一部分,双层的情况下,我们阐明的条纹相最近预测存在于这种相互作用制度的属性。当层数增加时,我们发现这种“有吸引力的”条纹相存在于越来越大的偶极角范围内,并且如果层间距离足够小,条纹相最终跨越整个角度范围,包括偶极矩垂直于平面对齐的情况。在无限层数的限制下,我们推导出密度-密度响应函数中层间效应的解析表达式,并利用这一结果,我们发现条纹相被偶极系统的崩溃所取代。
2016-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Calculation of ground state energy of harmonically confined two dipolar fermions
本文计算了两个囚禁在谐振子势中的偶极费米子系统的基态能量。假设偶极子彼此平行排列。采用变分法和类Hylleraas显关联波函数计算了两个费米子的基态能量与相互作用强度的关系。此外,我们执行的基态能量的计算在Hartree-Fock近似和相关能量的大小估计从相应的波函数为基础的结果减去这些结果。我们还进行了基态能量的计算范围内的密度泛函理论通过使用最近报道的表达式交换和关联能量下的局域密度近似。通过比较相关波函数的结果与那些使用密度泛函理论的方法,我们检查费米子-费米子相关的作用,并评估基于局域密度近似的相关能量泛函的表达式的准确性。
2014-10-08 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus
Fractional quantum Hall states of dipolar fermions in a strained optical lattice
研究了跳跃幅度随空间变化的蜂窝光晶格中偶极费米子的强关联基态。类似于应变石墨烯,这种不均匀的跳跃幅度在两个狄拉克点附近为费米子产生谷依赖的伪磁场,导致朗道能级的形成。垂直于蜂窝平面极化的偶极矩产生长程排斥相互作用。通过零朗道能级下的精确对角化,我们证明了这种排斥作用稳定了多种谷极化分数量子霍尔态,如Laughlin态和复合费米子态.因此,本系统提供了一个有趣的平台,模拟分数量子霍尔物理在一个静态的光晶格。我们计算了这些不可压缩状态以上的能隙,并讨论了实验实现所需的温标。
2016-07-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dipolar-Induced Resonance for Ultracold Bosons in a Quasi-1D Optical Lattice
本文研究了准一维超冷玻色子系统中偶极诱导共振的作用。我们首先描述了谐振阱中两个粒子的双折射效应。然后,我们考虑了一个装载超冷偶极玻色子的深光晶格。为了描述这个系统,我们引入了一个新的原子-二聚体扩展的玻色-哈伯德模型,它是一个正确地解释了量子阱的极小模型。我们分析的影响,在T=0的相图上的精确对角化的一个小尺寸的系统。我们表明,强烈影响这一相图中的α。特别是,我们预测的质量密度波发生在一个狭窄的域对应于弱的最近邻相互作用,和较强的偶极相互作用的崩溃阶段的发生。
2013-08-16 cond-mat.quant-gas
Geometric Stability Spectra of Dipolar Bose Gases in Tunable Optical Lattices
我们研究了在各种几何形状的弱光晶格存在下准二维偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的稳定性。我们发现,当凝聚体具有一个roton-maxon准粒子色散,稳定的条件表现出强烈的依赖于晶格几何形状和偏振倾斜。这导致系统稳定性图中的丰富结构类似于光谱特征。我们展示了这些结构是如何起源于模式匹配的旋转子的扰动晶格。在一维晶格的情况下,只有当偏振轴倾斜到凝聚体的平面时,才会出现某些特征。我们的研究结果表明,稳定性图可以作为一种新的手段,光谱测量在偶极凝聚体中的旋子。
2013-04-25 cond-mat.quant-gas
Compressibility, zero sound, and effective mass of a fermionic dipolar gas at finite temperature
在有限温度下计算了一维、二维和三维均匀系统以及多层准二维系统中费米子偶极分子气体的可压缩性、零声色散和有效质量。压缩性在约化温度$T/T_F$内是非单调的,在有限温度下表现出最大值。这种效应在准低维实验中可能是可见的,为多体量子简并效应的发生提供了清晰的信号。集体模色散和有效质量表现出类似的非平凡的温度和密度依赖性。在准低维系统中,零声模式可以在实验可达到的温度下传播。
2010-09-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid transition in quasi-two-dimensional disordered dipolar Fermi gases
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);L. D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所);Laboratory for Condensed Matter Physics, HSE University(高等经济大学凝聚态物理实验室);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Van der Waals–Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼凝聚态物理研究所)
研究弱无序对双组分准二维极化费米气体超流性质的影响,发现无序可显著提升超流转变温度,但随着组间相互作用增强,此效应减弱。
2023-02-15 cond-mat.quant-gas
Supersolidity in an elongated dipolar condensate
我们提出了一个理论的出现超固态的雪茄状偶极量子玻色气体。我们的方法是基于一个简化的三维(3D)理论,其中的凝聚波函数被分解成一个轴向场和一个横向部分变分描述。这提供了一个准确的全3D描述,是特定于当前实验的制度和有效的计算。我们应用这个理论来理解气体在无限管势中的相图。我们发现,随着平均密度的变化,超固态转变有连续区和不连续区。我们开发了两个简化的分析模型来表征相图,并阐明量子液滴和旋子激发的作用。
2020-04-27 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
Hidden Magnetism in Periodically Modulated One Dimensional Dipolar Fermions
实验实现的时间相关的超冷晶格系统铺平了道路,实现新的哈伯德一样的哈密顿量。研究表明,在一维双组分晶格偶极费米气体中,周期性调制的在位相互作用引起的长程排斥和关联跳跃之间的竞争使得奇异隐磁相的形成成为可能.磁性,其特点是唯一的字符串般的非局部序参量,表现在自己的电荷,并在自旋自由度,值得注意的。这种行为是启发,采用Luttinger理论和数值方法。至关重要的是,隐藏磁性存在的参数范围可以通过目前可用的实验装置和探针来达到。
2017-12-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
A toolbox for elementary fermions with a dipolar Fermi gas in a 3D optical lattice
人们对研究由标准模型预测的基本粒子的性质越来越感兴趣。这些研究的例子包括探索它们在凝聚态系统中的低能类似物,在那里它们作为集体态或准粒子出现。在这里,我们表明,一个工具箱,系统地工程涌现的基本费米子,即,狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子可以建立在一个由三维光晶格中的无自旋磁偶极费米气体组成的单原子系统中。设计的方向相关偶极-偶极相互作用导致了基本的构建块,即面内p+ip超流配对不稳定性和操纵工具,即面外Peierls不稳定性。结果表明,Peierls不稳定性提供了一种自然的方式来调整p+ip超流体的拓扑性质,从而将不同的紧急粒子之间的费米子的性质。我们的方案应该开辟了一个新的推力,通过操纵拓扑结构寻找基本粒子。
2021-04-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction-driven Lifshitz transition with dipolar fermions in optical lattices
超冷偶极费米子之间的各向异性偶极-偶极相互作用打破了费米面的对称性,从而使费米面变形,在此我们证明了这种费米面变形在目前实验所能达到的范围内引起拓扑相变--所谓的Lifshitz相变。我们描述的影响,如费米表面拓扑结构,密度-密度关联函数,和系统的激发光谱的Lifshitz转变上可观察到的量。超冷原子中的Lifshitz跃迁可以通过调整偶极取向来控制,并且与在晶体固体中研究的跃迁相反,完全是相互作用驱动的。
2016-05-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph