Striped states in weakly trapped ultracold Bose gases with Rashba spin-orbit coupling
如我们所示，均匀无限系统中具有Rashba自旋轨道耦合的超冷玻色子的条纹态具有恒定的粒子流，在有限尺寸系统中，粒子流将在边界处积聚;因此，它不是系统的物理稳态。作为变分分析，我们提出了一个弱囚禁系统的凝聚波函数，它的行为类似于中心附近的条纹态，但在边界处没有粒子流。这种状态有一条未量子化的无核涡旋线。我们表明，通过最小化的总能量，我们的修改条纹状态具有较低的能量比传统的条纹状态，因此，它是一个物理上适当的起点来分析条纹状态在有限系统。
2012-07-12 cond-mat.quant-gas
Fluctuation Theory of Rashba Fermi Gases
由人工规范场诱导的具有广义Rashba自旋轨道耦合的费米气体具有实现许多有趣态的潜力，如Rashbon凝聚和拓扑相。在这里，我们开发了这样的系统的波动理论，并证明超越高斯效应是必不可少的捕捉这样的系统的物理。我们通过构造一个近似的非高斯理论得到了它们的相图。我们最终确定，自旋轨道耦合可以提高指数小的转变温度（$T_c$的弱吸引超流体的费米温度的顺序，铺平了通往高$T_c$超流体的途径。
2015-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Fractional Local Moment and High Temperature Kondo Effect in Rashba-Fermi Gases
我们研究了一种新的物理现象，当一个相关的量子杂质与费米气体杂交时，通过一个统一的合成非阿贝尔规范场产生的广义Rashba自旋轨道耦合。我们发现，杂质发展的{ \it分数}本地矩耦合反铁磁的Rashba-费米气体。这导致伴随的{ \it近藤效应与高温标度}，可以通过Rashba自旋轨道耦合的强度来调节。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Lattice approaches to dilute Fermi gases: Legacy of broken Galilean invariance
在稀释极限，短程吸引相互作用的费米晶格模型的性质收敛于连续空间中的稀释费米气体的性质。我们调查这种连接使用平均场，我们表明，存在一个有限的晶格间距的后果下降到非常小的密度。特别是，我们表明，减少平移不变性相关联的晶格周期性有一个关键的作用，在有限密度修正的通用零密度极限。对于具有锐截止的抛物型色散，我们给出了整个BCS-BEC交叉中首阶修正的解析表达式。这些修正只源于不可避免的截断，它们对相关观测量的首阶修正起作用。在一个通用的晶格中，我们发现了一个普遍的幂律行为$n^{1/3}$，导致显着的修正已经为小密度。我们的结果对稀费米气体性质的晶格外推提出了强的限制。
2011-12-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Single-branch theory of ultracold Fermi gases with artificial Rashba spin-orbit coupling
我们考虑相互作用的超冷费米子Rashba自旋轨道耦合。当系统足够稀，使得正螺旋度分支在非相互作用基态中完全不被占据时，我们建立了费米气体的单支相互作用理论。我们表明，该理论在微扰理论中是可重整化的，因此产生了一个极化费米子模型，避免了多通道处理的问题。我们的研究结果开辟了一个更直接的方法来研究受人工矢量势影响的冷原子的多体物理。
2012-12-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Trapped Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling in two dimensions
我们使用Bogoliubov-de Gennes形式主义来分析具有Rashba型自旋轨道耦合的二维简谐囚禁费米气体。我们认为人口平衡和不平衡的费米气体在整个BCS-BEC演化，并研究自旋轨道耦合的自发诱导的反循环质量流和相关的固有角动量的影响。特别是，我们发现，即使是一个小的自旋-轨道耦合不稳定的富尔德-费雷尔-拉金-奥夫钦尼科夫（FFLO）型空间调制的超流相，以及对极化超流相的相分离状态。我们还表明，连续的准粒子和准空穴激发光谱可以连接由零，一个或两个离散分支的接口模式，取决于一个拓扑平凡的阶段（例如局部非极化/低极化超流体或自旋极化正常）和拓扑非平凡的（例如局部高极化超流体），可能存在于一个被困系统之间的接口的数量。
2012-06-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Anomalous Doppler effect in superfluid and supersolid atomic gases
本文利用流体力学方法，推导了零温度下破缺伽利略不变性的超流体和超固原子气体中的反常多普勒效应，并通过理论计算与时间依赖模拟给出了定量估计。
2025-05-09 cond-mat.quant-gas
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
Chiral Rashba spin textures in ultra-cold Fermi gases
自旋-轨道耦合是最近发现的许多现象如自旋霍尔效应和拓扑绝缘体中的重要成分。特别感兴趣的是拓扑超导性，其在拓扑量子计算中的潜在应用。超冷原子系统中没有无序使其成为量子计算的理想应用，然而，迄今为止提出的自旋轨道（SO）耦合方案是实验上不切实际的，由于大的自发发射率在碱金属费米子。在本文中，我们开发了一个计划，以产生低自发发射扩展到最近的实验Rashba SO耦合。我们表明，该方案为$^{40}\rm{K}$原子产生了费米表面自旋纹理，这在飞行时间测量中可以观察到。手征自旋织构，连同传统的$s$波相互作用导致拓扑超导性和非阿贝尔马约拉纳准粒子。
2010-12-21 cond-mat.quant-gas quant-ph
Induced interactions in the BCS-BEC crossover of two-dimensional Fermi gases with Rashba spin-orbit coupling
本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合（SOC）的二维费米气体在SOC驱动的BCS-BEC交叉中对超流转变温度的Gorkov-Melik-Barkhudarov（GM）修正。在诱导相互作用的计算中，我们发现由于SOC的自旋成分混合可以诱导传统的屏蔽和额外的反屏蔽贡献，相互作用显着在强SOC制度。虽然GM校正通常会降低转变温度的估计值，但事实证明，在固定的弱相互作用下，校正效应表现出交叉行为，其中没有校正的估计值与有校正的估计值之间的比率首先随着SOC减小，然后当其进入强SOC状态时变得对SOC不敏感。我们证明了GM校正的适用性，通过比较零温度冷凝分数与最近的量子蒙特卡罗结果。
2017-03-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Normal state properties of spin-orbit coupled Fermi gases in the upper branch of energy spectrum
本文研究了自旋轨道耦合费米气体在无分子形成情况下，具有排斥s波相互作用的正常态性质，在所谓的“上层分支”中。在无规相位近似的框架内，我们推导出解析表达式的准粒子寿命$τ_s$，有效质量$m_s^*$，和格林函数重整化因子$Z_s$中存在的Rashba自旋轨道耦合。与具有库仑相互作用的自旋-轨道耦合电子气相比，我们表明，修改依赖于Rashba带指数s，并且发生在自旋-轨道耦合强度的一阶。我们还计算了实验观测量，如光谱重量，态密度和比热，表现出显着的差异，从他们的同行没有自旋轨道耦合。我们期望我们的微观计算这些费米液体参数将有直接的应用到自旋轨道耦合费米气体的上支的能谱。
2013-05-02 cond-mat.quant-gas
Effects of spin-orbit coupling on the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition and the vortex-antivortex structure in two-dimensional Fermi gases
研究了具有自旋轨道耦合（SOC）的二维费米气体中Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（Berezinskii-Kosterlitz-BKT）跃迁随两体结合能和垂直塞曼场的变化.通过包括一个通用形式的SOC，作为Rashba和Dresselhaus条款的函数，我们研究了实验相关的平等Rashba-Dresselhaus（ERD）的情况下和Rashba-唯一（RO）的情况下之间的演变。我们发现，在ERD的情况下，在固定的非零塞曼场，BKT转变温度$T_{BKT}$的SOC的影响增加的结合能的所有值。我们还发现一个显着增加的Clogston限制的值相比，没有SOC的情况下。此外，我们表明，超流密度张量成为各向异性（除了在RO的情况下），导致各向异性的相位波动的行动，描述椭圆形涡和反涡，成为圆形的RO限制。这种变形构成了一个重要的实验签名的超流性在二维费米气体与ERD SOC。最后，我们表明，各向异性声速表现出异常，在低温下，在附近的量子相变之间的拓扑结构不同的均匀超流相。
2014-03-23 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC Crossover in 2D Fermi Gases with Rashba Spin-Orbit Coupling
本文对具有Rashba自旋轨道耦合（SOC）的二维费米气体中的BCS-BEC交叉进行了系统的理论研究。通过在存在有吸引力的短程相互作用的情况下解决精确的两体问题，我们表明SOC增强了束缚态的形成：束缚态的结合能$E_{\text B}$和有效质量$m_{\text B}$随着SOC的增加而增加。对于多体问题，即使在弱吸引下，当SOC变得与费米动量相当时，稀释的费米气体可以从BCS超流体状态演化为分子的玻色凝聚。研究了基态性质和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变温度，得到了不同极限下的解析结果。对于大的SOC，BKT转变温度恢复为玻色气体与有效质量$m_{\text B}$。研究发现，在SOC存在下，凝聚态密度和超流密度表现出明显的不同：凝聚态密度由于SOC的增加而增强，而超流密度则由于分子有效质量$m_{\text B}$的非平凡性而受到抑制.
2012-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Three-dimensional spin-orbit coupled Fermi gases: Fulde-Ferrell pairing, Majorana fermions, Weyl fermions and gapless topological superfluidity
本文从理论上研究了面外和面内塞曼场共同作用下具有Rashba自旋轨道耦合的三维费米气体。我们发现，由足够大的塞曼场驱动，无论是面外还是面内，该系统的超流相表现出许多有趣的特征，包括非均匀的富尔德-费雷尔配对，有隙或无隙拓扑秩序和奇异的准粒子激发，称为外尔费米子，在动量空间中具有线性能量色散（即，无质量狄拉克费米子）。拓扑超流相可以有四个或两个拓扑保护的外尔节点。我们提出了在零温度和有限温度下的相图，并讨论了在具有合成自旋轨道耦合的原子费米气体中观察它们的可能性。在这方面，拓扑超流相与不完美的Rashba自旋轨道耦合进行了研究。
2014-11-11 cond-mat.quant-gas
Condensate Fraction and Pair Coherence Lengths of Two-Dimension Fermi Gases with Spin-Orbit Coupling
研究了Rashba自旋轨道耦合对二维两组分有吸引力费米气体的BCS-BEC交叉、凝聚分数和对相干长度的影响。在$T=0K$上的结果表明：（1）当SOC的强度超过一个临界值时，BCS-BEC交叉不再发生;（2）SOC提高了凝聚分数，但抑制了对相干长度.
2011-09-19 cond-mat.quant-gas
Superfluidity and collective modes in Rashba spin-orbit coupled Fermi gases
本文对具有s波吸引和合成Rashba自旋轨道耦合的双组分费米原子气体中的超流性和相应的集体模进行了理论研究。从泛函路径积分形式推导出集体模的一般有效作用量。通过调节自旋-轨道耦合从弱到强，系统经历了从普通BCS/BEC超流体到rashbons的玻色-爱因斯坦凝聚体的交叉。我们表明，超流密度和Anderson-Bogoliubov模式的属性体现了这种交叉。在大的自旋轨道耦合，超流密度和声速成为独立的强度的s波吸引。并确定了rashbons之间的两体相互作用。当塞曼场被打开时，系统经历量子相变到一些奇异的超流相，这些超流相是拓扑非平凡的。对于二维系统，热力学函数和相变声速的非解析性与导致红外奇异性的体无带隙费米子激发有关。超流密度和声速表现出非单调性：在正常超流相，它们被塞曼场抑制，但在拓扑超流相得到增强。并对三维系统进行了研究。
2013-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Radio-frequency spectroscopy of weakly bound molecules in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
从理论上研究了超冷自旋轨道耦合原子费米气体中弱束缚分子的射频光谱。我们考虑两种情况下，无论是平等的Rashba和Dresselhaus耦合或纯Rashba耦合。前一个系统最近已在山西大学实现[Wang等人，arXiv：1204.1887]和MIT [Cheuk等人，arXiv：1205.3483]。我们预测了真实的射频信号，以揭示由自旋轨道耦合形成的各向异性分子的独特性质。
2012-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Supercurrent and dynamical instability of spin-orbit-coupled ultracold Bose gases
研究了具有一维自旋轨道耦合和拉曼耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中超流的稳定性。缺乏伽利略不变性的后果明确讨论。我们表明，在平面波相，其特征在于由一个均匀的密度，超流状态可以成为动态不稳定，不稳定性与复杂的声速的发生，在有效质量为负的区域。我们还讨论了这些超流态中能量不稳定性的出现。我们认为，在这些系统中的动力学和能量不稳定性可以通过实验产生的集体偶极振荡的激发。
2013-06-11 cond-mat.quant-gas
Interplay of Rashba and Dresselhaus Spin-Orbit Couplings on the Stability of Topological FFLO Phases in 1D Fermi Gases
研究揭示了 Rashba 和 Dresselhaus 自旋轨道耦合在 1D 费米气体中稳定拓扑 FFLO 相的作用，发现 DSOC 选择性稳定带内 FFLO 相，为超流相操控提供新策略。
2025-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Signatures of pairing and spin-orbit coupling in correlation functions of Fermi gases
我们推导了自旋-轨道耦合费米超流体赝能隙相的自旋和密度关联函数的表达式。密度-密度关联函数被发现是相对不敏感的存在下，这些Rashba效应。为了得到自旋-自旋关联函数，我们导出了新的$f$ -和规则，即使在没有自旋守恒定律的情况下也有效。我们的自旋-自旋关联函数被证明是完全符合这些$f$求和规则。重要的是，它们提供了Rashba能带结构的清晰特征，并分别有助于建立赝能隙的存在。
2015-03-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Rashba spin-orbit coupling, strong interactions, and the BCS-BEC crossover in the ground state of the two-dimensional Fermi Gas
最近的实验实现自旋轨道耦合费米气体提供了一个独特的机会，研究之间的相互作用强相互作用和SOC的可调，无无序系统。在这里，我们提出了精确的从头算数值计算结果的二维，非极化，均匀的费米气体与吸引力的相互作用和Rashba SOC。使用非线性场量子Monte Carlo，并结合最近的算法进展，我们进行了精确的计算足够大的系统尺寸，以提供准确的结果系统的实验参数的函数。得到了物态方程、动量分布、赝自旋关联和对波函数。我们的研究结果有助于阐明SOC诱导的丰富的配对结构，并为理论和指导未来的实验工作提供基准。
2016-02-25 cond-mat.quant-gas
Chiral Quantum Droplet in a Spin-Orbit Coupled Bose Gas
本研究在自旋轨道耦合玻色气体中发现手性量子液滴，其形成依赖于运动方向与临界速度，揭示了破缺伽利略不变性系统中的手性现象。
2025-10-15 cond-mat.quant-gas
Interaction-Tuned Dynamical Transitions in a Rashba Spin-Orbit Coupled Fermi Gas
本文研究了Rashba自旋轨道耦合费米气体的磁化强度随时间的演化。我们使用玻尔兹曼方程，我们解决了Hartree-Fock近似的动力学模型。由此产生的非线性方程组产生三个不同的动态制度，定性不同的渐近行为的磁化强度在很长的时间。不同的区域和它们之间的转换由相互作用强度控制：对于弱相互作用的费米子，磁化强度衰减到零。对于中间相互作用，它显示出关于零的无阻尼振荡，而对于强相互作用，部分磁化状态是动态稳定的。我们发现的动力学是双阱玻色-爱因斯坦凝聚体中相互作用诱导自陷的自旋模拟。预测的现象可以实现在囚禁费米气体与合成的自旋轨道相互作用。
2013-10-28 cond-mat.quant-gas
Probing anisotropic superfluidity of rashbons in atomic Fermi gases
受实现具有非阿贝尔规范场的$^{40}$ K原子费米气体的前景的启发，我们从理论上研究了存在Rashba自旋轨道耦合的强相互作用费米气体。由于自旋轨道相互作用提升了双重自旋简并度，出现了混合单线态和三线态配对的束缚对（称为rashbons），导致了各向异性超流体。我们发现，这种各向异性的超流性，可以通过测量的动量分布和单粒子光谱函数的$^{40}$ K云附近的一个费什巴赫共振被困的原子。
2011-05-12 cond-mat.quant-gas
Topological superfluids in two-dimensional Fermi gas with Rashba spin-orbit coupling
超冷原子中自旋轨道耦合（SOC）的实现引发了基于平均场论的简并费米气体中拓扑超流体的深入探索，目前还未见实验报道。在这里，我们通过数值精确的量子蒙特卡罗方法演示了系统中的拓扑相变。在没有预先假设的情况下，我们的无偏实空间计算表明，自旋-轨道耦合可以稳定弱SOC制度中的非常规配对，其中Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov配对与Bardeen-Cooper-Schrieffer配对共存。此外，我们利用自旋极化在时反不变动量处的跳跃来描述拓扑相变，发现临界指数偏离了平均场论。我们的结果为寻找具有简并费米气体的非常规配对和拓扑超流体铺平了道路。
2021-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Pairing sizes in attractively interacting Fermi gases with Spin-orbit Couplings
在中性冷原子系统和凝聚态系统中，自旋-轨道耦合（SOC）对吸引相互作用费米系统的影响已被广泛研究。最近，有人建议，SOC驱动一类新的BCS到BEC的交叉，这是不同于传统的没有SOC。在这里，我们探索什么是最相关的物理量来描述这样一个新的BCS到BEC的交叉和他们的实验检测。我们将无SOC时的对长和“库珀对尺寸”的概念推广到有SOC的费米系统，研究了化学势、对长和“库珀对尺寸”对SOC强度和$ 3d $散射长度的依赖关系（在$ 2d $的束缚态能量）的三个吸引相互作用的费米气体与三维（3d）Rashba，3d Weyl和2d Rashba SOC。我们发现，只有配对长度可以用来描述这种新的BCS BEC交叉。此外，它是唯一可以通过射频解离光谱类型的实验直接测量的长度。我们强调的配对长度，“库珀对大小”和两体束缚态大小之间的重要差异。我们的结果提供了新的BCS到BEC交叉及其在各种冷原子和凝聚态系统中的实验检测的基本和全局图像。
2014-08-14 cond-mat.quant-gas
Comment on Influence of induced interactions on superfluid properties of quasi-two-dimensional dilute Fermi gases with spin-orbit coupling
在2013年的一篇文章中，Caldas等人[Phys. Rev. A 88，023615（2013）]推导了具有Rashba自旋轨道耦合（SOC）的准二维费米气体中Gorkov和Melik-Barkhudrov方案内的诱导相互作用的解析表达式。他们声称，当SOC较弱时，诱导相互作用与无SOC时完全相同，而在强SOC区域，诱导相互作用从一个减小的值开始，然后在大SOC极限下恢复到零SOC时的值。
2016-12-02 cond-mat.quant-gas
Effects of Berry Curvature on the Collective Modes of Ultracold Gases
拓扑能带具有重要的几何性质，可以用Berry曲率来描述。我们表明，Berry曲率改变了流体动力学方程的被困玻色-爱因斯坦凝聚体，并导致显着修改集体模式的频率。我们说明了我们的结果的情况下，二维Rashba自旋轨道耦合在塞曼场。使用算子的方法，我们推导出在非常一般的设置上的偶极子模式的Berry曲率的影响。我们表明，这些影响的大小可以很大，很容易在实验中检测到。因此，集体模式提供了一种灵敏的方式来测量能带的几何性质。
2013-11-28 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
Non-Hermitian engineering of superfluidity in a Rashba spin-orbit-coupled Fermi gas
Institute for Quantum Science and Technology, Shanghai University（上海大学量子科学与技术研究院）
本研究通过非厄米平均场方法，发现自旋选择性耗散可显著增强Rashba自旋轨道耦合费米气体的超流配对能隙，并驱动BCS-BEC渡越，为调控超流配对提供新手段。
2026-09-24 cond-mat.quant-gas
Thermodynamic signatures for topological phase transitions to Majorana and Weyl superfluids in ultracold Fermi gases
讨论了在Rashba自旋轨道耦合和塞曼场作用下，二维和三维超冷费米气体拓扑相变到Majorana和Weyl超流相的热力学特征.我们分析的热力学性质表现出不同的性质的拓扑相变与马约拉纳费米子（2D费米气体）和Weyl费米子（3D费米气体），可以观察到的实验，包括压力，化学势，等温压缩性，熵，比热，作为相互作用和塞曼场的函数在零和有限的温度。我们的结论是，在各种热力学量，等温压缩性和化学势作为人工塞曼场的函数具有最强的签名的拓扑转变在二维和三维。
2013-02-19 cond-mat.quant-gas
Topological Fulde-Ferrell superfluid in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
在S波费什巴赫共振附近具有相等Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的一维原子费米气体中，我们从理论上预言了一种新的拓扑物质--拓扑非均匀Fulde-Ferrell超流体.这种自旋-轨道耦合费米系统的实现最近已经通过使用双光子拉曼过程被证明，并且额外的一维限制很容易使用紧密的二维光晶格来实现。拓扑Fulde-Ferrell超流相的特征是具有非零的质心动量和非平凡的Berry相。通过调谐拉比频率和拉曼激光束的失谐，我们表明，这样一个奇异的拓扑相位占据了参数空间的重要部分，因此它可以很容易地观察到实验，通过使用，例如，动量分辨和空间分辨射频光谱。
2013-09-01 cond-mat.quant-gas
Topological Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinnikov states in Spin-orbit Coupled Fermi Gases
在没有反转对称性和时间反演对称性的情况下，吸引相互作用的两组分费米气体中的配对可以产生奇异的超流态。值得注意的例子包括在极化费米气体中具有有限质心动量的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态，以及在Rashba自旋轨道耦合和面外塞曼场下二维费米气体中的拓扑超流态。在这里，我们表明，一个拓扑FFLO状态可以稳定在一个二维的费米气体与Rashba自旋轨道耦合和面内和面外塞曼场。我们用非平凡的Berry相位来描述拓扑FFLO态，并在零温相图上证明了该态的稳定区域。由于其独特的性质，在准粒子色散谱和动量分布，签名的拓扑FFLO状态可以使用现有的实验技术检测。
2013-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Tricriticalities and Quantum Phases in Spin-Orbit-Coupled Spin-$1$ Bose Gases
研究了自旋为$1$的自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的零温相图，其中Rashba和Dresselhaus耦合的权重相等。根据反铁磁性或铁磁性的相互作用的性质，我们发现了三种条纹相的密度分布的调制的定性不同的行为。在实验中，通过独立地改变拉曼耦合强度和二次塞曼场，可以诱导到零动量和平面波相的相变。这些过渡的性质进行了详细研究，并出现三临界点，这是自旋相关的相互作用的直接后果，明确讨论。
2016-09-16 cond-mat.quant-gas
Experimental observation of a topological band gap opening in ultracold Fermi gases with two-dimensional spin-orbit coupling
近年来，自旋轨道耦合（SOC）的合成为探索超冷原子的量子态开辟了一条新的途径。然而，在用于生成二维SOC的实验中（例如，Rashba型），一个垂直的塞曼场，它打开了一个带隙的狄拉克点，并诱导许多拓扑现象，仍然缺乏。本文从理论上提出并实验上实现了一种在超冷费米气体中同时产生二维自组织光场和垂直塞曼场的简单方案，该方案是通过调谐三个耦合三个超精细基态原子的拉曼激光器的偏振来实现的。使用自旋注入射频光谱法探测狄拉克点处产生的带隙开口。我们的观测为探索超冷原子中奇异的Majorana和Weyl费米子激发的拓扑输运和拓扑超流体铺平了道路。
2016-12-03 cond-mat.quant-gas
Spin drag and fast response in a quantum mixture of atomic gases
通过对两种量子流体的混合物中的一种组分施加突然的微扰，我们探讨了在短时间尺度上对第二种组分运动的影响。通过实施摄动理论，我们证明了在短时间内，第二个组件的响应是固定的能量加权矩的交叉动态结构因子（交叉f-求和规则）。我们还表明，通过适当地监测扰动的持续时间，它是可能的，以确定特殊的快速自旋阻力制度，这是敏感的相互作用的影响，在哈密顿量。特别关注的情况下，相干耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，相互作用的玻色混合物表现出Andreev-Bashkin效应，正常的费米液体和极化子问题。利用适当的宏观动力学理论，确定了系统中对自旋拖曳效应有贡献的相关激发，并计算了低频无隙激发对密度和自旋通道中f-和规则的贡献.空间周期和伽利略助推扰动被认为是。
2021-08-27 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC crossover at finite temperature in spin-orbit coupled Fermi gases
在$G_0G$近似下，采用基于$T$矩阵的方法研究了有限温度下对涨落对三维自旋轨道耦合费米气体的影响.对三种不同的自旋-轨道耦合（SOC）：（1）极端扁圆（EO）或Rashba SOC，（2）极端扁长（EP）或等Rashba-Dresselhaus SOC，（3）球形（S）SOC，确定了超流/正常相变的临界温度。在强SOC极限下，临界温度恢复到理想BEC的温度。在超流相和正常相，对涨落在费米子激发谱中引起赝能隙。我们发现，EO-和S-型SOC，即使在弱耦合，足够强的SOC可以诱导相当大的赝能隙。我们的研究表明，自旋轨道耦合费米气体可能为研究费米系统中赝能隙的形成开辟新的途径。
2013-06-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Wavefunction Vortex Attachment via Matrix Products: Application to Atomic Fermi Gases in Flat Spin-Orbit Bands
变分波函数引入零（涡），以屏幕排斥相互作用通常很难验证无偏微观计算。构造了一种方法，使用矩阵乘积表示法将涡插入到任意波函数中。这种方法打开了一个广泛的类基于Jastrow波函数的验证之门。的形式主义适用于超冷原子气体的合成自旋轨道耦合的存在下，由实验激发的模型。验证的波函数表明，原子费米气体中的涡旋与平坦的Rashba自旋轨道带簇在系统中心附近，因此应该是直接可见的飞行时间成像。
2014-04-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Properties of Bose Gases with Raman-Induced Spin-Orbit Coupling
本文研究了具有拉曼诱导自旋轨道耦合的玻色气体的性质。结果表明，SO耦合可以极大地改变单粒子态密度，从而导致非相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的凝聚耗尽、基态能量的Lee-Huang-Yang修正和相变温度的非单调性. SO耦合的存在也打破了伽利略不变性，这给出了两个不同的临界速度，分别对应于凝聚体和杂质的运动。最后，我们表明，与SO耦合，相互作用修改的BEC转变温度，即使在Hartree-Fock水平，在没有SO耦合的普通玻色气体。所有结果都可以在当前的喇曼激光诱导规范场冷原子实验中得到直接验证。
2012-12-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin-Orbit Coupled Quantum Gases
本文综述了近两年来自旋轨道耦合简并原子气体的实验和理论研究进展。我们将首先回顾一系列开创性的实验，在产生人工规范位和自旋轨道耦合原子气体的工程原子-光相互作用。自旋轨道耦合量子气体的实现为冷原子物理开辟了一条新的途径，同时也带来了许多新的物理问题。特别是自旋轨道耦合和原子间相互作用的相互作用，导致了许多有趣的现象。在这里，通过回顾最近对具有各向同性Rashba自旋轨道耦合的相互作用玻色子和费米子的理论研究，这里传递的关键信息是自旋轨道耦合可以增强相互作用效应，并且即使在弱相互作用状态下也使相互作用效应更加显着。
2011-10-31 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mass-imbalanced Fermi gases with spin-orbit coupling
我们利用平均场理论分析了BCS-BEC演化过程中自旋轨道耦合质量不平衡费米气体的基态相图，包括种群平衡和非平衡系统。场论。我们的计算表明，质量和布居不平衡和Rashba型自旋轨道耦合（SOC）之间的竞争产生了非常丰富的相图，涉及正常，超流和相分离的区域。此外，我们还发现了拓扑平凡的带隙超流和非平凡的无隙超流之间的量子相变，为冷原子系统奇异现象的实验观测开辟了道路.
2011-10-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Borromean Binding in Spin-Orbit Coupled Ultracold Fermi Gases
Borromean环和Borromean结合是一类有趣的现象，即三个物体连接在一起，而其中任何两个物体是不连接的，广泛存在于自然界中，并已在生物学、化学和物理学系统中发现。以前的研究表明，在物理系统中，这种结合的发生通常依赖于短程成对相互作用势的微观细节，因此是非普遍的。本文报道了具有Rashba自旋-轨道耦合的超冷费米气体中的一种新型Borromean束缚，它对短程相互作用细节具有{ \it普适性}，其束缚能仅依赖于s波散射长度和自旋-轨道耦合强度.我们发现，这种普遍的Borromean绑定的发生是由自旋轨道耦合下的单粒子色散的对称性，因此是{ \it的选择性}，而不是相互作用的选择性。该态在组成费米子的质量比范围内都是稳定的，这在冷原子实验中可以通过Li-Li，K-K和K-Li混合物来实现。我们的结果揭示了对称因子在少体物理中的重要性，并揭示了在具有奇异少体关联的多体系统中新量子相的出现。
2014-08-14 cond-mat.quant-gas
Stability of spin-orbit coupled Fermi gases with population imbalance
利用自洽平均场论，分析了BCS-BEC演化过程中Rashba型自旋轨道耦合（SOC）对布居不平衡费米气体基态相图的影响。我们发现，SOC和人口的不平衡抵消，这种竞争往往稳定的相分离的均匀超流相。然而，我们也表明，SOC稳定（不稳定）的均匀超流相对正常阶段低（高）人口不平衡。此外，我们发现拓扑量子相变与零准粒子能量的动量空间区域的外观，并研究其签名的动量分布。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inhomogeneous Topological Superfluidity in One-Dimensional Spin-Orbit-Coupled Fermi Gases
在一维自旋轨道耦合费米气体中，我们从理论上预言了一种具有空间调制对隙的奇异拓扑超流态。这种非均匀拓扑超流性是通过在一维光晶格中同时施加垂直的塞曼磁场和等权重的Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合引起的。基于自洽的Bogoliubov-de Gennes理论，我们证实了这种新的拓扑相是库珀对的唯一凝聚，体现了超流的非均匀性与其非平凡拓扑结构之间的相互作用.通过研究相关的$\mathbb{Z}_{2}$拓扑数、本征能量和态密度谱以及局域化Majorana端模的波函数，详细研究了突现Majorana束缚态的性质.实验观察这种新的拓扑状态的物质的可行性进行了讨论。
2016-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
The Pairing of Spin-orbit Coupled Fermi Gas in Optical Lattice
本文采用不涉及符号问题的行列式量子蒙特卡罗（DQMC）方法研究了正方形光晶格中Rashba自旋轨道耦合费米气体。结果表明，在强吸引区，自旋轨道耦合作用先增强后抑制Berezinskiii-Kosterlitz-Schelles相变温度.在中间吸引区，自旋轨道耦合总是抑制转变温度。我们还表明，自旋磁化率成为各向异性，并保持在零温度的有限值。
2013-12-09 cond-mat.quant-gas
Vortex line in spin-orbit coupled atomic Fermi gases
最近的研究表明，当原子费米气体的赝自旋布居不平衡时，自旋-轨道耦合会产生拓扑非平凡的、热力学稳定的无隙超流体相，并有可能出现Majorana零能准粒子.本文考虑Rashba型自旋-轨道耦合，利用Bogoliubov-de Gennes形式分析了周期边界条件下沿有限长圆柱的单涡线。我们发现，签名的核心和边缘束缚状态的外观可以直接发现在单粒子态的密度和粒子电流密度。特别是，我们发现，赝自旋组件逆流附近的边缘的圆柱，其强度增加，增加自旋轨道耦合。
2012-01-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Counterflow of spontaneous mass currents in trapped spin-orbit coupled Fermi gases
本文利用Bogoliubov-de Gennes方法研究了二维自旋轨道耦合费米气体的基态相。我们的主要发现是，存在一个对称的（Rashba型）自旋轨道耦合自发地诱导逆流的质量流在附近的陷阱边缘，即$\uparrow$和$\downarrow$粒子以相等的速度在相反的方向循环。这些电流甚至在非相互作用系统中流动，但它们的强度朝向分子BEC极限减小，这可以通过增加自旋轨道耦合或相互作用强度来实现。这些电流对于在$x$和$y$方向上的非对称自旋轨道耦合的影响也是相当鲁棒的，随着自旋轨道耦合变为一维，这些电流逐渐减小到零。我们比较我们的结果与手征p波超流体/超导体。
2012-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover in spin-orbit coupled two-dimensional Fermi gases
近年来，超冷原子自旋-轨道耦合的实验实现引起了人们对自旋-轨道耦合简并费米气体物理的极大兴趣。虽然近年来三维自旋轨道耦合费米气体中的BCS-BEC交叉得到了广泛的研究，但相应的二维交叉物理尚未得到探索。本文研究了Rashba型自旋轨道耦合作用下二维简并费米气体中的BCS-BEC交叉物理。推导了适用于二维自旋轨道耦合费米气体的平均场能隙方程和原子数方程，并进行了数值求解和自洽求解，得到了基态性质（化学势、超流配对能隙、每个原子的基态能量）与系统参数（如：结合能，自旋-轨道耦合强度）。此外，我们推导出这些基态量的解析表达式，在很宽的参数范围内，与我们的数值结果吻合得很好。这种解析表达式也与以前缺乏解析结果的3D自旋轨道耦合费米气体的数值结果定性一致。我们表明，随着SOC强度的增加，化学势的变化由SOC强度确定的常数。在BCS极限下，强SOC的超流配对间隙显著增强，但在BEC极限下仅略有增加。
2012-01-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Chaos-driven dynamics in spin-orbit coupled atomic gases
研究了量子猝灭后囚禁的自旋-轨道耦合稀原子气体的动力学。演化的特性受到系统对称性的很大影响，我们特别比较了各向同性Rashba耦合和各向异性自旋轨道耦合的演化。当我们使自旋-轨道耦合各向异性时，我们打破了旋转对称性，底层的经典模型变得混乱;量子动力学相应地受到影响。在实验相关的时间尺度和参数内，系统在量子意义上热化。相应的平衡时间被发现与Escherichfest时间一致，即我们在数值上验证了~log（1/h）标度。在热化时，我们发现平衡分布显示了量子疤痕的例子，其特征在于对于某些能量，原子密度的积累。在较短的时间尺度上，我们讨论了自旋轨道耦合诱导狄拉克点的非绝热效应。在狄拉克点附近，自旋涨落很大，即使在很短的时间内，半经典分析也失败了。
2013-01-28 cond-mat.quant-gas quant-ph
Universal relations for spin-orbit-coupled Fermi gases in two and three dimensions
本文从二体物理的短程行为出发，导出了三维或二维自旋轨道耦合费米气体的一组普适关系式。除了绝热能量关系外，我们还导出了三维系统的大动量分布、巨正则势和压强关系。120，060408（2018）{]}，我们进一步推导出射频光谱的高频尾部和对关联函数的短程行为。此外，我们还将推导推广到具有Rashba型自旋轨道耦合的二维系统。为了简单地说明自旋轨道耦合效应是如何改变两体系统的短程行为的，我们在质心动量和总角动量均为零的亚希尔伯特空间中求解了两体问题，并在短程情况下微扰地考虑了自旋轨道耦合效应，因为自旋-轨道耦合的强度应该比原子间相互作用的有限范围的相应尺度小得多。在此基础上导出了两体波函数在短距离下的普遍渐近形式，它不依赖于原子间相互作用势的短距离细节。我们发现除了传统的$s$ -和$p$ -波散射长度（体积）和有效范围外，由于自旋-轨道耦合，需要引入新的散射参数。这是自旋-轨道耦合系统的一般和独特的特征。我们展示了这些两体参数如何表征存在自旋轨道耦合的普遍关系。这一工作对于理解自旋轨道耦合下多体量子系统的深刻性质具有重要意义。
2019-07-26 cond-mat.quant-gas
Topological Uniform Superfluid and FFLO Phases in 3D to 1D crossover of spin-orbit coupled Fermi gases
我们考虑准一维系统实现了一个阵列的弱耦合平行一维“管”在一个二维晶格，允许自由运动的原子在轴向方向上的存在下的塞曼场，Rashba型自旋轨道耦合（SOC），和s-波吸引相互作用，而径向运动是严格限制的。我们求解了准一维费米气体的零温（T=0）Bogoliubov-de Gennes（BdG）方程，其中色散被管间隧穿修正，并表明T=0相图中存在Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）相，对于较小的SOC值，质心动量为零的库珀对，而对于较大的SOC值和高塞曼场，则为均匀的超流相质心动量为零时，库珀对向拓扑均匀超流相（管端为Majorana费米子）的方向不稳定。此外，我们表明，在这个模型中，调整二维光晶格强度允许一个探索的3D和1D系统之间的过渡过程中的相的交叉行为，并在一般的FFLO（小SOC）和拓扑均匀的超流相（大SOC）的系统变得更加一维的青睐。我们还发现存在的塞曼调谐的拓扑量子相变（TQPT）的FFLO相位本身和大值的塞曼字段和小SOC的TQPT引起的拓扑不同的FFLO相位的证据。
2013-09-01 cond-mat.quant-gas
Fermi Gases with Synthetic Spin-Orbit Coupling
本文简要回顾了近年来在超冷费米原子气体中合成的不同类型的自旋-轨道耦合，包括一维（1D）等权Rashba-Dresselhaus和二维（2D）Rasbha自旋-轨道耦合的研究进展.理论上，我们展示了自旋轨道耦合如何显著改变费米气体的单体、两体和多体性质。特别是，自旋轨道耦合和原子间相互作用的相互作用可能导致低温下几种长期寻求的奇异超流体相，如各向异性超流体、拓扑超流体和非均匀超流体。在实验上，只有第一种类型--Rasbha和Dresselhaus自旋轨道耦合的等重组合--最近才用双光子拉曼过程实现。我们展示了如何描述一个正常的自旋轨道耦合原子费米气体在非相互作用和强相互作用的限制，特别是使用动量分辨射频光谱。强相互作用的自旋轨道耦合费米气体的实验演示为在不久的将来观察各种奇异的超流相开辟了一条有希望的途径。
2014-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Meroniums in Spin-Orbit Coupled Bose Gases
Institute of Theoretical Physics, School of Physics and Optoelectronic Engineering, Beijing University of Technology（北京工业大学物理与光电工程学院理论物理研究所）
研究具有拉什巴自旋轨道耦合的双组分玻色气体中的拓扑态，通过映射简并基态构造波函数并结合虚时演化方法，识别出如半涡旋、径向波半涡旋等四种拓扑相，发现新的梅龙态并计算其拓扑电荷、展示自旋分布。
2026-07-22 cond-mat.quant-gas
