Pair condensation in the BCS-BEC crossover of ultracold atoms loaded onto a 2D square lattice
研究了二维光晶格上超冷原子气体中弱束缚库珀对的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)态到强束缚分子二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)态的跃迁.利用新兴的哈伯德模型的平均场BCS方程和费米子的非对角长程有序概念,我们解析和数值计算了零温下库珀对的束缚能、能隙和凝聚分数随晶格中原子相互作用强度和填充分数的变化。
2012-08-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Atypical BCS-BEC crossover induced by quantum-size effects
受限费米子凝聚体的基本物理特性的量子尺度振荡是一种众所周知的现象。它的传统理解是基于单粒子物理学,即振荡遵循单粒子态密度的大小依赖性变化。在这里,我们提出了一个雪茄状的超冷超流费米气体,这表明了一个重要的多体方面的量子尺寸效应,以前被忽视的研究。粒子运动的尺寸量子化导致了从Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流体到玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的非典型交叉,揭示了多体物理的本质.量子化的垂直谱导致单粒子子带(壳层)的形成,从而使凝聚的费米子凝聚成为子带凝聚的相干混合物。每次当一个子带的下边缘穿过化学势时,在该子带中接近BCS-BEC交叉,并且聚集凝聚物包含BCS和BEC样组分。
2012-09-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Josephson effect with superfluid fermions in the two-dimensional BCS-BEC crossover
我们研究了二维BCS-BEC交叉中费米子超流体的宏观量子隧穿,采用的有效隧穿能明显依赖于系统的凝聚分数和化学势.我们比较了平均场有效隧穿能和超越平均场有效隧穿能,发现在BEC区的交叉点,平均场隧穿能是不可靠的。然后求解了粒子数不平衡的约瑟夫森方程和相对相位方程,计算了线性和非线性两种情况下的隧穿振荡频率。我们的结果表明,由于BCS-BEC交叉的有效隧穿能的特殊行为,约瑟夫森频率在中间区域较大。
2020-07-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Finite-size effects in the two-dimensional BCS-BEC crossover
本研究通过重整化群分析二维受限费米超流体BCS-BEC渡越的有限尺寸效应,考察化学势、能隙和超流密度,并探测有限尺寸下的BKT相变。
2024-03-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Finite-range effect in the two-dimensional density-induced BCS-BEC crossover
本文利用Hartree-Fock-Bogoliubov理论,研究二维费米气体中有限程相互作用对BCS-BEC渡越的影响,数值计算了配对能隙等对有效程的依赖,有助于理解低维多体问题。
2023-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Comparative Study of BCS-BEC Crossover Theories above $T_c$: the Nature of the Pseudogap in Ultra-Cold Atomic Fermi Gases
本文比较了两种在相变温度以上的有限温度BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉理论:Nozieres-Schmitt-Rink(NSR)理论和有限$T$ -扩展BCS-Leggett理论。比较铸造的形式的费米子谱函数的行为的理论和(主要)射频(RF)实验的约束的数值研究。这两种理论都包含了电子对的涨落,并表现出赝能隙效应,尽管赝能隙的性质非常不同。在有限的$T$ -扩展BCS-Leggett理论的赝能隙被发现遵循BCS的分散,反过来,是与一个加宽的BCS的自能,而更类似于观察到的高温超导体(虽然,d波的情况下)。在NSR理论中,费米准粒子色散是不同的,阻尼是相当大的。我们认为,这两个理论是适当的,在不同的温度制度与BCS-Leggett方法更适合接近冷凝。实际上,在较高的$T$下,随着赝能隙变弱,以及BCS-Leggett方法中使用的简化近似失效,应该几乎没有差别。根据对非极化气体的动量积分射频研究,很难区分哪种理论更好。极化气体的全面比较是不可能的,因为据称在NSR方法中存在不一致性(在BCS-Leggett方案中没有发现)。沿着动量分辨实验的路线,未来的实验看起来很有希望区分这两种理论。
2009-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Reliable equation of state for composite bosons in the 2D BCS-BEC crossover
我们简要地讨论了最近的实验与超冷碱金属原子的BCS-BEC交叉在三维配置和二维的。然后,我们分析了量子场论的形式主义用于描述一个有吸引力的$D$维费米气体考虑高斯波动。最后,我们应用这种形式主义,以获得一个可靠的状态方程的二维系统在低温下的BEC制度的交叉进行有意义的维数正则化的发散零点能量的集体玻色子激发。
2015-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover in relativistic Fermi systems
本文综述了相对论费米系统中的BCS-BEC交叉,包括有限密度下的QCD物质。第一部分研究了相对论四费米子相互作用模型中的BCS-BEC交叉,并说明了相对论效应对BCS-BEC交叉的影响。在第二部分中,我们利用有效的Nambu-Jona-Lasinio模型研究了有限重子密度下的双色QCD和有限同位旋密度下的π超流。我们将展示该模型如何描述低密度下弱相互作用的双夸克和π介子凝聚以及高密度下的BEC-BCS交叉。
2013-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Spatial BCS-BEC crossover in superconducting p-n junctions
我们提出了一个超导pn结的理论。考虑了掺杂体半导体的两带模型,导出了超导序参量、准粒子态密度和化学势随半导体带隙$Δ_0$和掺杂水平$\varepsilon$的变化关系.我们验证了以前的结果的量子相图(QPD)的导带和价带中的状态密度恒定的系统,这表明BCS超导体玻色爱因斯坦凝聚(BEC)和BEC绝缘体的过渡作为掺杂水平和带隙的函数。然后,我们将其推广到三维态密度,并推导出QPD,发现BEC相位只能存在于小的带隙$Δ_0 < Δ_0^*$。对于较大的带隙,有一个直接的过渡,从绝缘体到BCS相。接着,我们将此理论应用于超导pn结的性质研究,导出了超导序参量沿pn结的空间变化。我们发现一个BCS和BEC凝聚体之间的空间交叉,作为整个p-n结的载流子的密度变化。对于2D系统,我们发现两个制度,当体是在BCS相,BCS-BEC-BCS结与一个单一的BEC层,和BCS-BEC-I-BEC-BCS结与两层的BEC冷凝物由绝缘层分开。在3D中,对于带隙超过$Δ_0^*$的半导体,也可以存在常规的BCS-1-BCS结。因此,在杂质半导体的良好控制设置中可以存在BEC层,其中掺杂水平可以变化以改变BEC层的厚度,使得玻色-爱因斯坦凝聚体可能可用于固态材料中的实验传输和光学研究。
2020-03-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Lee-Yang cluster expansion approach to the BCS-BEC crossover: BCS and BEC limits
结果表明,通常用于计算高温区维里系数的团簇展开方法可以用来计算BCS-BEC过渡区的超流转变温度。转变温度被确定与出现的奇异性在一定的无限系列的集群功能的总和。在弱耦合极限下,我们再现了Nozières和Schmitt-Rink的无边界条件和数方程,从而得到了BCS理论的转变温度。在强耦合极限下,我们再现了无相互作用的紧束缚二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚的相变温度。
2014-02-28 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover of atomic Fermi superfluid in a spherical bubble trap
受微重力条件下超冷原子球形泡阱的启发,提出了球壳上具有可调吸引接触相互作用的双组分费米气体通过Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的理论.推导过程遵循BCS-Leggett理论,得到了带隙和数目方程。BCS-BEC交叉可以通过调节相互作用来诱导,并且适当归一化的能隙和化学势表现出普遍的行为,而不管平面或球形几何形状。然而,球壳几何引入了另一种通过曲率诱导交叉的方式。曲率诱导的BCS-BEC交叉是通过固定粒子数和相互作用强度,同时收缩球,导致配对和动能的比例减少,并推动系统向BCS极限。超流密度的饱和进一步证实了基态是费米超流。
2022-03-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con quant-ph
Competition between BCS-pairing and "moth-eaten effect" in BEC-BCS crossover
我们研究了通过约化BCS势从单个费米子原子对到大量相互作用原子对的凝聚能的变化。我们发现,由于相关性的能量节省减少时,对数量的增加,因为可用于配对的空状态的数量变小(“虫蛀效应”)。然而,这种减少占主导地位的3D动能增加相同数量的非相互作用的原子只有当对的数量是一个相当大的分数的国家可用于配对。结果表明,在三维BEC-BCS交叉系统中,每对凝聚能随粒子数的增加先增加后减小,而在二维系统中,每对凝聚能受“虫蛀效应”的控制而简单地减小.
2011-11-07 cond-mat.supr-con
Second sound in Fermi gases at the BCS-BEC crossover
本文从平均场BCS方程出发,计算了费米原子组成的均匀超流气体的热力学势,并考虑了诱导相互作用、Hartree-Fock能和准粒子自能的修正。从BCS到么正性极限以及BCS-BEC交叉点附近,熵、比热和声模作为温度、密度和相互作用强度的函数进行计算。第二声速是特别感兴趣的,因为它是超流体成分的清晰信号,并且它确定临界温度。
2004-09-03 cond-mat.supr-con
Non-Hermitian BCS-BEC crossover of Dirac fermions
本文研究了具有复化耦合常数的狄拉克费米子模型中的手征对称性破缺。我们引入了一个手征化学势,并观察到,真正的耦合相对论BCS-BEC交叉实现。我们在平均场近似下求解了该模型,并构造了作为复杂耦合函数的相图。研究发现,动力学质量增加耗散下,虽然手征对称性得到恢复,如果耗散超过一个阈值。
2021-02-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con hep-th
Motion of a Solitonic Vortex in the BEC-BCS Crossover
在相位印迹后的$^6$ Li超流费米气体中观察到了长寿命的孤立波。层析成像显示激发是一个孤立的旋涡,横向于雪茄形原子云的长轴。直接观察到的旋涡的进动运动,其周期被测量为在BEC-BCS交叉的化学势的函数。涡旋的长周期和惯性与裸质量的相应大比率与我们在这里使用BEC-BCS交叉中已知的状态方程推导出的基于超流体流体动力学的估计非常一致。
2014-02-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS-to-BEC crossover from the exact BCS solution
本文从约化BCS哈密顿量的精确基态波函数出发,研究了超导和费米超流介质中BCS到BEC的交叉以及库珀对的性质。随着相互作用强度的增加,基态不断地从准自由费米子和对共振(BCS)的混合系统演化到对共振和准束缚分子(赝能隙),最后演化到准束缚分子(BEC)系统。一个单一的统一的情况下出现的库珀对波函数有一个独特的功能形式。导出了结合能、凝聚分数等几个精确的解析表达式。我们比较我们的结果与最近的实验在超冷原子费米气体。
2005-06-06 cond-mat.supr-con nucl-th
BEC, BCS and BCS-Bose Crossover Theories in Superconductors and Superfluids
对于超导体中的Cooper/BCS模型相互作用,表明:a)由能隙方程和费米子数方程自洽定义的BCS-玻色交叉图转变温度Tc,由于假定化学势等于费米子能,因而需要非物理的大耦合,才能与没有数方程定义的BCS理论的Tc有显著的差别;尽管在最近的“完全玻色子-费米子模型”中忽略了空穴-或电子-库珀对,但如何:b)人们获得了所有温度T的精确BCS能隙方程,但c)只有一半的零温度BCS凝聚能出现。预计结果(b)和(c)也适用于中性费米子超流体(SF)-例如液体$^3$ He,中子物质和捕获的超冷费米子原子气体-其中成对形成的两个费米子相互作用当然不同于SC的Cooper/BCS。
2005-02-23 cond-mat.supr-con
Dimensionality-induced BCS-BEC crossover in layered superconductors
基于一个简单的具有强吸引相互作用的层状超导体模型,我们发现,随着层间跳跃的减小,对凝聚温度与对形成温度的分离变得更加显著。我们建议从这个结果的BCS-BEC交叉引起的维度的变化,例如,由于插入额外的绝缘层或应用单轴压力。电子态密度中出现了赝能隙,这支持了维数诱导的BCS-BEC交叉的观点。
2018-11-17 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
A study on the coexistence of BEC and BCS states
本文指出在处理BEC-BCS交叉问题时,<b(t)>的动态效应是不可忽略的。据此,设计了一种运动方程法来计算Green $^{\prime}$函数.根据我们的结果,我们得出BCS态和玻色-爱因斯坦凝聚总是共存而不是交叉的结论。
2005-05-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-controlled BCS-BEC crossover in a two-dimensional superconductor
Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)凝聚和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是成对费米子系统基态的两个极限。我们报告的交叉行为从BCS凝聚的BEC实现的二维(2D)超导体,电子掺杂的层状材料ZrNCl。通过离子门控下的电阻率和隧穿谱的同步实验建立的相图,证明了在低掺杂制度下的赝能隙相。在低载流子密度极限下,$T_{\rm BKT}$(2D超导体的Berezinskiii-Kosterlitz-无相变温度)标度为$T_{\rm BKT}/T_{\rm F} = 0.12$,其中$T_{\rm F}$是费米温度,这与BCS-BEC交叉机制中预期的理论上限一致。目前的结果表明,栅极掺杂的杂质半导体提供了一个理想的平台,为二维BCS-BEC交叉没有任何增加的复杂性,如磁序和密度波。
2020-12-10 cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover in a random external potential
研究了无序超流费米气体在BCS-BEC(玻色-爱因斯坦凝聚体)交叉点上的基态性质。我们发现,对于弱无序,无论是对的凝聚分数和正常的流体密度的耗尽表现出非单调的行为作为相互作用参数$1/k_Fa$的函数,达到他们的最小值附近的么正性。我们发现,远离弱耦合BCS区域,Anderson定理不再适用,超流序参量越来越受随机势的影响。
2007-11-05 cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover in three-dimensional Fermi gases with spherical spin-orbit coupling
本文系统地研究了零温下具有球形自旋-轨道耦合的三维费米原子气体中的BCS-BEC交叉问题,这种耦合可以由一个与中性费米子耦合的人工非阿贝尔规范场产生.我们的研究是基于路径积分形式主义,这是一个强大的理论方案的研究性质的束缚态,超流基态,和集体激发的BCS-BEC交叉。在大自旋轨道耦合下,系统进入一种新型束缚态(称为rashbon)的BEC态,该束缚态具有非平凡的有效质量。得到了大自旋轨道耦合下各种物理量的解析结果和有趣的普适行为。我们的理论预测可以在未来的实验中测试冷费米气体与三维球形自旋轨道耦合。
2012-07-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Enhanced superconducting-fluctuation effects on thermodynamic properties in BCS-BEC-crossover regime
研究了超导涨落对BCS-BEC交叉区电子系统热力学性质的影响。随着电子之间的吸引相互作用在接近BCS-BEC交叉区域时变得更强,SCF之间的模式耦合的重要性急剧增加。增强的模耦合导致零场超导临界温度和退配对场$B_\text{c2} (T)$的降低。因此,SCF引起的贡献的比热和抗磁磁化率似乎可以超过相应的值在高斯近似。我们讨论的相关性,目前的结果观察到的异常SCF诱导的抗磁响应的硒化铁(FeSe)。
2017-09-08 cond-mat.supr-con
First and second sound modes at finite temperature in trapped Fermi gases from BCS to BEC
我们确定了经历BCS到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的被困费米气体的第一和第二声模式频率对温度的依赖性$T$。我们的结果是基于两个流体方程结合微观计算的物理变量。在实验中,并在幺正性,我们表明,最低的径向呼吸模式是$T$独立的。在有限的$T$,高阶呼吸模式强烈地与第二声音混合。它们复杂的$T$依赖性应该提供一种测量转变温度$T_c$的替代方法。
2007-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
Predictive power of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless theory based on Renormalization Group throughout the BCS-BEC crossover in 2D superconductors
该研究基于二维超导体实验提取的微观参数,通过重整化群方法检验BKT理论在BCS-BEC渡越中的临界温度预测能力,证实其重整化效应是理论与实验吻合的关键,可定量计算不同配对 regime 下二维超导体的临界温度。
2024-03-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Band-edge BCS-BEC crossover in a two-band superconductor: physical properties and detection parameters
铁基、硼化镁等新型超导材料的超导性具有很强的多带和多能隙特性。最近的实验支持的BCS-BEC交叉诱导的强耦合和接近的化学势的带边的一个频带的可能性。在这里,我们研究了最简单的理论模型,考虑到可调的相互作用和可调的能带之间的能量分离的BCS-BEC交叉在一个两带超导体。在典型的交叉图中报告了凝结分数、相关长度和超导能隙的平均场结果,以确定BCS、交叉和BEC制度的边界。当超导能隙为局域化学势量级时,超导处于BCS-BEC交叉区,小能带的费米面被能隙开口所模糊。在这种情况下,小的和大的库珀对共存的总凝聚,这是高Tc超导的最佳条件。在给定的频带中的间隙和费米能量之间的比率的结果是最好的检测参数的实验定位系统中的BCS-BEC交叉。利用现有的实验数据,我们的分析表明,铁基超导体具有的BCS-BEC交叉的交叉制度的小费米面的部分冷凝,支持最近的ARPES的结果。
2014-07-11 cond-mat.supr-con
Non-Hermitian BCS-BEC evolution with a complex scattering length
考虑到弹性和非弹性两体过程的特征在于$s$-$s$和$\downarrow$费米子之间的复杂$s$波散射长度,在这里我们将平均场理论的非厄米特扩展应用于零温度下的BCS-BEC演化。场论。我们构建系统的相图,在那里我们发现一个可重入的超流体(SF)的过渡,是由一个正常的和/或一个亚稳相作为增加非弹性的函数干预。这种转变发生在远离幺正性的大参数区域,即,在共振的BCS和BEC侧都是如此,并且它主要由例外点控制。此外,除了强非弹性的制度,我们还表明,SF相可以很好地描述了弱相互作用的玻色子对凝聚在两体束缚态与复杂的结合能。
2021-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparison of Different Pairing Fluctuation Approaches to BCS-BEC Crossover
BCS -玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的课题特别令人兴奋,因为它在超冷费米气体中的实现及其与高温超导体的可能相关性。在本文中,我们回顾了这一主题的理论工作,这是一个自然的延伸,由莱格特和Nozieres和施密特-林克(NSR)的开创性论文。前者只涉及基态,现在被称为“BCS-Leggett”波函数,后者的关键贡献涉及超流转变温度$T_c$的计算。这两篇论文产生了两个主要的,重要的是,不同的,在BCS-BEC交叉文学理论流派。其中第一个扩展BCS Leggett基态有限温度和第二个扩展NSR计划远离$T_c$在超流和正常阶段。现在人们普遍认为,NSR的这些扩展产生了与莱格特首次引入的不同的基态。我们的分析表明,如何基于NSR的方法更完整地查看玻色子的贡献,但它把费米子作为“准自由”。相比之下,基于BCS-莱格特的方法更完整地处理了费米子的贡献,但它将玻色子视为“准自由”。基于NSR的方案从BEC极限开始接近BCS和BEC之间的交叉,基于BCS-Leggett的方案从BCS极限开始接近该交叉。最终,人们希望将这两种方案结合起来。在本文中,我们回顾了这两种方法的优点和缺点。为了达到一个全面的理解,重要的是在未来投入精力,更详细地调查T=0方面的NSR为基础的理论和$T \neq 0$方面的BCS-Leggett理论。
2008-10-10 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
BCS-BEC model of high-Tc superconductivity in layered cuprates with unconventional pairing
用BCS-BEC方法描述了层状铜氧化物的高温超导性,其中s波和d波库珀对在CuO_2平面附近的准二维有限宽度层中运动。这产生了一个封闭的公式Tc由层的宽度,德拜频率,配对能量,和面内穿透深度。新公式合理地再现了LSCO,YBCO,BSCCO和TBCCO层状铜酸盐中七种不同化合物的超导Tc的经验值。
2010-01-06 cond-mat.supr-con
BCS-BEC Crossover in Mix-dimensional Fermi Gases
我们研究了一种混合维的费米-费米混合物,其中一种物质被限制在二维(2D)空间中,而另一种物质在三维(3D)空间中是自由的。我们确定的超流转变温度$T_{c}$的整个BCS BEC交叉,包括非凝聚对的重要影响。我们发现,随着质量不平衡的增加或晶格常数($dz$)的减小,相变温度降低。在粒子数不平衡的情况下,极化强度的增加会严重破坏超流的稳定性。
2011-04-13 cond-mat.supr-con
Pairing gaps in atomic gases at the BCS-BEC crossover
最近,在BCS-BEC交叉处的费米原子气体中,无论是集体模还是射频激发能,都发现了配对和超流性的强有力证据。有人认为,在RF实验中测量的有效配对间隙的规模是由最低准粒子在间隙激发能。这些计算在BCS-BEC交叉从Bogoliubov-deGennes方程的半经典解。当准粒子最低激发能与径向频率一致时,BCS极限下径向呼吸模出现强阻尼,表明它们之间存在耦合。
2004-08-26 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Quantum fluctuations in the BCS-BEC crossover of two-dimensional Fermi gases
本文从理论上研究了稀薄二维费米气体中BCS-BEC交叉的基态。虽然平均场论提供了一个简单的解析状态方程,但在整个BCS-BEC过渡区,压力等于无相互作用的费米气体的压力,这与BEC极限下弱相互作用玻色凝聚和BCS极限下弱相互作用费米液体的特征不一致.二维平均场论的不足表明量子涨落比三维中的涨落明显得多。在这项工作中,我们表明,包括高斯量子涨落自然恢复上述功能的BEC和BCS限制。在BEC极限下,丢失的对玻色子化学势的对数依赖性由量子涨落恢复。在从真空到BEC相的量子相变附近,我们将我们的状态方程与已知的二维玻色气体巨正则状态方程进行了比较,并确定了复合玻色子散射长度$a_{\rm B}$与费米子散射长度$a_{\rm 2D}$的比值.我们发现$a_{\rm B}\simeq 0.56 a_{\rm 2D}$,在很好的协议与精确的四体计算。我们比较了我们的状态方程中的BCS-BEC交叉与最近的量子蒙特卡罗模拟和实验测量的结果,发现很好的协议。
2015-08-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover at finite temperature for superfluid trapped Fermi atoms
考虑了有限温度下囚禁费米原子系统的BCS-BEC渡越,其中包括了平均场以外的涨落,包括超流临界温度以下和之上。我们确定的超流临界温度和对破坏温度的费米原子之间的吸引力的相互作用的函数,从弱耦合到强耦合的限制(玻色子分子形式作为绑定费米子对)。在陷阱中的密度分布也得到了所有的温度和耦合。
2004-04-29 cond-mat.supr-con
From BCS to BEC Superconductivity: Spectroscopic Consequences
本文分析了零温下二维超导体在s波和d波通道中从BCS到BEC超导性的演化。当粒子密度和吸引力强度变化时,s波和d波系统的光谱量存在根本差异。对单个准粒子性质(激发谱、动量分布、谱函数和态密度)的详细分析表明,与s波系统遇到的情况不同,d波情况下这些光谱量的演变并不平滑。
1998-10-27 cond-mat.supr-con
Popov approximation for composite bosons in the BCS-BEC crossover
BCS-BEC交叉的理论处理需要提供尽可能准确的描述的两个制度中的稀释条件适用,无论是在组分费米子(BCS限制)或复合玻色子形成的束缚费米子对(BEC限制)。这必须通过一个单一的费米子理论来实现,它跨越了这两个极限表象。在本文中,我们建立了连续的改进的费米子理论,这导致到复合玻色子描述的水平上的Bogoliubov或波波夫近似的点状玻色子。这一工作与最近在囚禁费米原子的BCS-BEC交叉方面的实验进展有关,这些进展表明需要对交叉的BEC侧进行精确的理论描述。
2004-07-28 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Superconductivity in an electron band just above the Fermi level: possible route to BCS-BEC superconductivity
传统的超导性遵循Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)动量空间中电子配对理论,而超流性是实空间中配对原子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。固体金属和超冷气体的这些性质分别通过BCS-BEC交叉连接。在这里,我们研究了在FeTe $_{0.6}$ Se $_{0.4}$($T_c$ = 14.5 K $\sim$ 1.2 meV)在费米能级($E_F$)以下和以上的一个可访问的范围内的能带色散使用超高分辨率激光角分辨光电子能谱。我们发现了一个电子带位于$E_F$上方0.7 meV($\sim$ 8 K)的$Γ$ -点,这表明了一个尖锐的超导相干峰与间隙形成低于$T_c$。估算的超导能隙$Δ$和费米能$ε_F$表明铁基超导体中存在复合超导性,即电子带中的强耦合BEC和空穴带中的弱耦合类BCS超导。该研究确定了BCS-BEC超导性的可能途径。
2014-02-07 cond-mat.supr-con
Path Integral Treatment of Fluctuations in the BCS-BEC Crossover in Superfluid Fermi Gases
利用路径积分方法,研究了T<Tc时三维均匀费米气体的序参量涨落场.在通常的s波散射近似的框架中,BCS-BEC交叉条件被包括在分析中。用BCS-Gor 'kov关联传播子明确地建立了涨落场的配分函数和二次平均的温度依赖性的一般表达式。
2011-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comparison between a diagrammatic theory for the BCS-BEC crossover and Quantum Monte Carlo results
我们的图形理论的BCS-BEC交叉在超流相的化学势和激发间隙的预测最近得到的新的量子Monte Carlo结果在零温度下,现在在文献中进行了比较。两种方法得到的结果有很好的一致性
2004-10-22 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Dynamical instability of a driven-dissipative electron-hole condensate in the BCS-BEC-crossover region
本文对BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(Bose-Einstein-condensation)交叉区中的驱动耗散电子空穴凝聚进行了稳定性分析。将BCS-Leggett理论与广义无规相位近似(GRPA)相结合,利用Keldysh形式,将其推广到非平衡态,证明了载流子的抽运和衰变对激子的损伤效应.这种现象引起BEC区域中激子之间的吸引相互作用,以及BCS区域中反向平行于$\nabla θ({\bf r})$(其中$θ({\bf r})$是凝聚物的相)的超导流,两者都导致激子-BEC的动力学不稳定性。我们的结果表明,在相图中的激子-BEC相的实质区域(在相互作用强度和衰减率方面)是不稳定的。
2017-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Superconductivity of the FeSe/SrTiO3 Interface in the View of BCS-BEC Crossover
在成对费米系统中,在Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)极限之间的交叉区域表现出强的多体效应。BCS-BEC交叉的概念在冷原子研究领域得到了广泛的研究,并被推广到凝聚态物质中。通过对BCS-BEC相图中典型超导体的分析,我们发现FeSe基超导体由于其费米能和超导能隙大小相当,容易通过电荷掺杂或衬底替代而改变其在BCS-BEC交叉区中的位置。特别是在SrTiO 3衬底上单层FeSe的界面处,超导电性比其他掺杂FeSe基材料更靠近交叉幺正,表明对相互作用得到了有效的调制。我们进一步表明,空穴掺杂可以驱动的界面系统的相位与可能的预配对电子,表明其灵活的可调范围内的BCS-BEC交叉制度。
2019-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crossovers and quantum phase transitions in two-band superfluids: The evolution from BCS to Bose pairing by tuning interactions and band offset
我们发现,在两带$s$波超流体中,可以通过调谐带内和带间$s$波相互作用来诱导量子相变(QPT),这与单带$s$波超流体形成鲜明对比,在单带超流体中,只有巴丁-库珀-施里弗(BCS)和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)超流体之间的交叉发生。对于非零的带间和有吸引力的带内相互作用,我们证明了基态总是有两个互穿超流体拥有三个光谱上不同的区域,其中配对是定性不同的:(I)BCS配对在两个频带(BCS BCS BCS),(II)BCS配对在一个频带和BEC配对在其他(BCS BEC),和(III)玻色配对在两个频带(BEC BEC)。此外,我们发现,通过微调带间相互作用为零,可以诱导QPT在基态之间的三个不同的超流相。有两个阶段,其中只有一个带是超流($S_1$或$S_2$),和一个阶段,其中两个带是超流$(S_1 + S_2)$,这种情况是不存在的单带$s$波系统。最后,我们认为,这些交叉和QPT可以观察到在$^{173}$ Yb和$^{87}$ Sr。
2022-04-19 cond-mat.supr-con
Precision Measurements of Collective Oscillations in the BEC-BCS Crossover
我们报告的径向压缩模式的频率在强相互作用,光学囚禁费米气体的Li-6原子的精确测量。我们的研究结果允许测试的状态方程在BEC-BCS交叉的理论预测。我们确认最近的量子蒙特卡罗结果,并排除简单的平均场BCS理论。我们的研究结果表明,长期寻求的超越平均场的影响,在强相互作用的BEC制度。
2006-12-17 cond-mat.other cond-mat.supr-con
Collective modes of Fermi superfluid containing vortices along the BEC-BCS crossover
利用粗粒平均流体动力学方法,计算了含涡旋晶格的旋转费米超流体沿BEC-BCS交叉点的所有区域的低能横向激发谱.在快速旋转区域,分子BEC进入最低的朗道能级,而在么正和BCS区域,超流占据了许多低朗道能级。在BEC和么正性极限的呼吸模式频率之间的差异收缩为零的旋转速度接近径向陷阱频率,在非旋转系统中的有限差异。
2005-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Sound modes at the BCS-BEC crossover
计算了均匀费米原子超流气体的第一声速和第二声速随温度、密度和相互作用强度的变化关系。第二声速是特别感兴趣的,因为它是超流体成分的清晰信号,并且它确定临界温度。在BCS、分子BEC和么正性极限下计算了声模及其对密度、散射长度和温度的依赖性,并外推了一个平滑的交叉。研究发现,由于混合,第一和第二声音在BEC侧经历避免的交叉。因此,它们在交叉处作为陷阱中的密度波和热波都是可检测的。
2005-11-21 cond-mat.supr-con
Sound velocity and multibranch Bogoliubov spectrum of an elongated Fermi superfluid in the BEC-BCS crossover
我们研究了BEC-BCS交叉处的细长费米超流体的激发态的性质,包括幺正性极限。根据流体动力学理论,得到了非均匀和均匀费米超流体中声速的解析表达式。给出了具有各种离散径向节点的轴向准粒子的完整激发谱。讨论了实验测量声速和多支波哥留波夫谱的可行性。
2005-11-23 cond-mat.supr-con
Dynamical effects on superconductivity in BCS-BEC crossover
通过研究荷斯坦模型中电子-声子耦合$g$控制BCS-BEC交叉的半填充态,研究了对相互作用对BCS-BEC交叉中超导电性的动力学效应.动力学平均场论与数值重整化群技术相结合.动力学效应诱导的独特功能,如absenceof的色散回弯曲的Bogoliubov准粒子,非单调耦合依赖的配对间隙,和软声子谱由于Goldstone模式的本地对相位起伏。还令人感兴趣的是最大临界温度在正常状态相边界处。这些特征中的一些与最近在BCS-BEC交叉中的FeSe $_{1-x}$ S $_x$和Fe $_{1+y}$ Se $_x$ Te $_{1-x}$铁硫属化物中的观察结果具有有趣的相似性。
2018-12-31 cond-mat.supr-con
Stripe-Like Inhomogeneities, Carriers, and BCS-BEC Crossover in the High-Tc Cuprates
在考虑“大U”和“小U”轨道的情况下,发现高温超导铜氧化物的载流子是位于条状不均匀体上的带电荷的极化子状“带子”,带电荷和自旋的“准电子”,带自旋和晶格畸变的“活子”.这表明,在观察到的异常光谱和运输性质的铜酸盐的结果。配对是由带子和准电子对态之间的相互作用引起的,BCS和玻色-爱因斯坦凝聚行为之间存在交叉.
2002-03-07 cond-mat.supr-con
Vortex dynamics in the two-dimensional BCS-BEC crossover
Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)凝聚和玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是成对费米子系统的两个极限基态,这两个极限之间的交叉是高温超导和冷原子超流性研究领域的一个令人兴奋的来源。对于超导体,像石墨烯和LixZrNCl这样的超低掺杂系统成功地从BCS侧开始接近交叉。这些超导体提供了新的机会,以澄清带电粒子输运的性质向BEC制度。在这里,我们报告的交叉内的涡流动力学的研究,使用他们的霍尔效应作为探针在LixZrNCl。我们观察到一个系统的增强的霍尔角BCS-BEC交叉,这是定性再现的唯象时间相关的金兹伯格-朗道(TDGL)理论。LixZrNCl具有能带结构的自由从各种电子不稳定性,使我们能够实现全面的理解的涡旋霍尔效应,从而提出了一个全球性的图片内的交叉涡旋动力学。这些结果表明,栅控超导体是理想的平台,对未开发的性质在BEC超导体的调查。
2022-09-11 cond-mat.supr-con
BCS-BEC Crossover in Two-Dimensional Attractive Hubbard Model under Magnetic Field
基于Eagles和Leggett的理论,讨论了在T=0 K时,在磁场作用下,二维吸引哈伯德模型在半充满时的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉.结果表明,具有非零质心波矢${\bf q}\not=0$的类Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov态在弱耦合(BCS)区不稳定,而具有${\bf q}\not=0$的类Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov态在形成双费米子分子的宽强耦合(BEC)区相对于具有${\bf q}=0$的类Fulde-Ferrel-Larkin-Ovchinikov态稳定.这个令人惊讶的结果的物理含义进行了讨论。
2014-12-10 cond-mat.supr-con
Introduction to FFLO phases and collective mode in the BEC-BCS crossover
本文的主要重点是讨论当形成库珀对的两种费米粒子之间存在不平衡时,在BCS超流体中可能发生的情况,考虑到超冷费米气体的情况。在最后一部分中,我们简要地考虑了在这种超流体(具有平衡的原子布居数)中产生的集体模在BEC-BCS交叉中的演化。
2007-02-16 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover in a gas of Fermi atoms with a p-wave Feshbach resonance
我们研究了具有各向异性p波费什巴赫共振的费米原子气体中的非常规超流性。在考虑p波费什巴赫共振和三种有限轨道角动量准分子$L_z=\pm1,0$的情况下,计算了超流相的相变温度.当通过p波费什巴赫共振时,我们发现通常的BCS-BEC交叉现象。当L=1时,p波BCS态连续地转变为束缚分子的BEC态。我们的计算包括与库珀对和分子,这不是玻色凝聚的涨落的影响。
2004-10-20 cond-mat.other cond-mat.supr-con