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
Itinerant chiral ferromagnetism in a trapped Rashba spin-orbit coupled Fermi gas
巡游系统中铁磁相的产生是量子磁学中的一个突出问题。本文考虑了一种排斥性的两组分费米气体,它被限制在一个二维各向同性的谐振势中,并受到一个大的Rashba自旋轨道(SO)耦合,其单粒子色散可以通过调节SO耦合强度来调节.我们发现,SO耦合,相关效应和平均场排斥之间的相互作用导致铁磁和非磁性相之间的竞争。在中等相互作用强度下,铁磁相出现,这可以很好地用平均场Hartree-Fock理论描述;而在强相互作用强度下,由于超越平均场的量子关联效应,强关联的非磁性相是有利的。此外,该系统的铁磁相具有由Rashba自旋轨道耦合,其实验签名的手征电流密度进行了研究。
2015-09-14 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC crossover of Spin Polarized Fermi Gases with Rashba Spin-Orbit Coupling
本文研究了具有Rashba自旋轨道耦合的三维自旋极化费米气体的BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)跃迁。在有限温度下,基于$G_0G$对涨落理论,考虑了热激发引起的非凝聚对效应。这些波动产生甚至在$T_c$以上持续的赝能隙。在此框架下,我们对Sarma态或自旋极化超流态和极化赝能隙态进行了详细的研究。得到的$T_c$曲线表明,由于SOC的配对的增强大致抵消了由于人口不平衡的配对的抑制。因此,我们观察到,在很大一部分的参数空间,极化超流态是稳定的SOC。
2015-06-23 cond-mat.quant-gas
Vortex dipole precession in a Fermi superfluid with Rashba spin-orbit coupling
本文给出了具有s波配对和Rashba自旋轨道(SO)耦合的平衡费米超流体的时间动力学的封闭形式。解决相关的自洽条件的初始数密度由高斯和初始间隙包含一个涡旋偶极子,我们表明,Rashba SO耦合的结果在旋进的涡旋偶极子。积分自洽间隙衰减作为时间的函数,表征了“瞬态费米超流体”。我们的解析解形成了一个出发点的涡旋动力学的研究-特别是编织的马约拉纳费米子-在费米超流体中存在的自旋布居不平衡和二维SO耦合,这两者都需要实现拓扑原子费米气体在实验中。
2017-11-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dynamic structure factor of two-dimensional Fermi superfluid with Rashba spin-orbit coupling
本文通过随机相位近似计算二维Rashba自旋轨道耦合费米超流体的动态结构因子,揭示声子、分子、原子及对破缺激发特征,并发现临界场处声子峰加宽及大动量下对破缺先于分子激发的新现象。
2023-12-25 cond-mat.quant-gas
Meron Ground State of Rashba Spin-Orbit-Coupled Dipolar Bosons
我们研究了偶极相互作用对具有合成Rashba自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体的影响。我们考虑的偶极相互作用包括自旋和轨道角动量的耦合项,其耦合方式与单粒子Rashba耦合完全一致。我们表明,这种内部的自旋轨道耦合中起着至关重要的作用,在丰富的基态相图的被困冷凝。特别是,我们预测出现一个分子稳定的基态与介子自旋配置。
2013-11-10 cond-mat.quant-gas
Based on the two-dimensional (2D) attractive Fermi-Hubbard model with Rashba spin-orbit coupling (SOC), the SOC strength and Zeeman field dependences of the phase diagram are investigated by calculating the pairing gap self-consistently. The results reveal that the phase transition from the BCS superfluid to the topological superfluid happens under proper Zeeman field strength and SOC strength. In particular, in contrast to the BCS superfluid decreasing monotonically as the SOC strength increasing, the topological superfluid region shows a dome with the SOC strength increasing. An optimal regi…
2022-11-30 cond-mat.quant-gas
Magnetization of a homogeneous two dimensional fermion gas with repulsive contact interaction and Rashba spin-orbit potential
利用二阶量子场论计算了具有接触排斥相互作用和Rashba势的二维电子气的z轴磁化强度。纯Rashba相互作用的一个显著效果是阻碍沿z方向的自旋排列。在临界排斥相互作用耦合常数处仍有相变的迹象,但磁化强度明显依赖于自旋轨道相互作用强度。此外,磁化状态的过渡似乎是平滑的Rashba相互作用的存在。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
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
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
Tuning Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings: Effects on singlet and triplet condensation with Fermi atoms
研究了同时存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合的双自旋费米气体的对凝聚。我们计算的凝聚分数在BCS-BEC交叉在两个和三个维度,考虑到单重态和三重态配对。通过改变自旋轨道相互作用的情况下,只有Rashba的平等Rashba-Dresselhaus一个这些量进行了研究。我们发现,通过混合两个耦合,单线态配对减少,而三重态配对被抑制在BCS制度和增加在BEC制度,无论是在二维和三维。在固定的自旋轨道强度,最大的总凝聚分数时,得到只有一个耦合(只有Rashba或只有Dresselhaus)。
2012-11-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
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
Polarization of a quasi two-dimensional repulsive Fermi gas with Rashba spin-orbit coupling: a variational study
受超冷原子系统中人工合成规范场实验控制的启发,我们研究了人工Rashba自旋轨道耦合对二维排斥性费米气体自旋极化的影响.通过使用变分多体波函数,基于一个合适的旋量结构,我们发现,系统的极化性质确实是由自旋轨道耦合和排斥相互作用之间的相互作用控制。特别地,发现两个主要效应:1)Rashba耦合决定了超过临界排斥相互作用强度的偏振度的逐渐增加,与传统的2D Stoner不稳定性不同。2)临界相互作用强度,在此之上的有限极化的开发,显示依赖于Rashba耦合,即它是增强的情况下,Rashba耦合超过临界值。一个简单的解析表达式的临界相互作用强度进一步推导出在我们的变分制剂,这使得一个简单的和有见地的分析目前的问题。
2014-10-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
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
Accurate computations of Rashba spin-orbit coupling in interacting systems: from the Fermi gas to real materials
本文描述了在量子场-量子Monte Carlo框架下处理相互作用多费米子系统中的Rashba自旋轨道耦合(SOC),并给出了一组说明性的结果。其中包括对自旋平衡的、有吸引力的二维费米气体的基态性质的数值精确计算,以及对具有排斥相互作用的紧束缚哈密顿量的研究。这些系统在形式上通过哈伯德哈密顿量与SOC相联系,但涵盖了不同的物理学,从超流性和三重态配对到在局域轨道中存在强相互作用的真实材料中的SOC。我们进行了详细的基准研究的方法在后一种情况下,当需要一个近似来控制排斥库仑相互作用的符号问题。这里提出的方法提供了一种方法,在材料中的预测计算研究SOC和强相关性的相互作用。
2017-10-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
The realization of spin-orbit coupling (SOC) in ultracold atoms has triggered an intensive exploring of topological superfluids in the degenerate Fermi gases based on mean-field theory, which has not yet been reported in experiments. Here, we demonstrate the topological phase transitions in the system via the numerically exact quantum Monte Carlo method. Without prior assumptions, our unbiased real-space calculation shows that spin-orbit coupling can stabilize an unconventional pairing in the weak SOC regime, in which the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov pairing coexists with the Bardeen-Coope…
2021-09-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Parity violating superfluidity in ultra-cold fermions under the influence of artificial non-Abelian gauge fields
本文讨论了在非阿贝尔规范场和交叉塞曼场作用下宇称违反费米超流体的产生。我们重点讨论了在超冷原子中已经实现的具有相等Rashba和Dresselhaus(ERD)强度的自旋轨道耦合,同时也讨论了Rashba和Dresselhaus(RD)任意混合以及Rashba单独(RO)自旋轨道耦合的情况.为了说明宇称破坏的出现在超流体中,我们首先分析了正常状态下的激发谱,并表明,广义螺旋带不具有反转对称性的动量空间时,交叉塞曼场的存在。这也反映在超流相,其中广义螺旋度基中的序参量张量违反宇称。然而,在广义螺旋基的单重态和三重态通道中的配对场仍然分别是奇偶偶和奇偶奇的。宇称违反进一步反映在基态属性,如自旋分辨的动量分布,并在激发属性,如自旋相关的光谱函数和密度的状态。
2013-01-07 cond-mat.quant-gas
High Chern number topological superfluids and new class of topological phase transitions of Rashba spin-orbit coupled fermions on a lattice
寻找第一个拓扑超流体(TSF)仍然是现代科学的主要目标。在这里,我们研究吸引相互作用的费米子跳跃在一个正方形晶格与任何线性组合的Rashba或Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC)在正常的塞曼场的系统。通过引入半充满时的自洽方程,我们发现存在三种相:带绝缘体相(BI)、超流相(SF)和拓扑超流相(TSF),它们的Chern数为$ C=2 $。$ C=2 $ TSF发生在小塞曼场和弱相互作用中,这是在实验上最容易达到的制度。由于基态能量分布的多极小结构,从BI到SF的跃迁是一阶跃迁。在低临界场$ h_{c1} $存在一类新的拓扑相变,从SF到$ C=2 $ TSF,然后在上临界场$ h_{c2} $存在另一类从$ C=2 $ TSF到BI的拓扑相变.我们导出了描述这两类新的拓扑相变的有效作用量,并用它们研究了$ h_{c1} $和$ h_{c2} $附近$ C=2 $ TSF的Majorana边缘模和涡核内的零模,特别是它们的空间结构和自旋结构.我们发现边缘模衰减到体振荡行为,并确定衰减和振荡长度。我们计算了体谱,并绘制了$ h_{c1} $和$ h_{c2} $附近动量空间的Berry曲率分布。我们还阐述了一些有趣的散装浆果曲率边缘涡对应。给出了周期衬底下二维非中心对称材料和光晶格中冷原子的实验结果。
2017-02-14 cond-mat.quant-gas
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
Rotating a Rashba-coupled Fermi gas in two dimensions
我们分析了绝热旋转和Rashba自旋轨道耦合对二维简谐囚禁费米气体的BCS-BEC演化的相互作用。首先,通过考虑捕获势通过半经典和精确的量子力学方法,我们牢固地建立参数制度,非相互作用的气体形成一个环形的环带。然后,通过BCS平均场近似考虑相互作用,我们研究了由旋转引起的对断裂机制,即,科里奥利效应特别是,我们表明,相互作用允许创建一个孤立的环的刚性旋转的正常粒子,是从非旋转的超流对的中央核心断开或中间介质相的超流对和正常粒子共存的部分旋转的无间隙超流的可能性。
2016-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution from BCS to BEC superfluidity in the presence of spin-orbit coupling
我们讨论了在自旋轨道耦合存在下从BCS到BEC超流体的演化,并指出这种演化在平衡情况下只是一个交叉。分析了低温下化学势、序参量、压强、熵、等温压缩系数和自旋磁化率张量等热力学性质与自旋轨道耦合和相互作用参数的关系。我们研究了Rashba和Dresselhaus相等(ERD)和Rashba唯一(RO)自旋轨道耦合的情况。两种情况之间的比较揭示了相应的热力学量的几个显着差异。最后,我们建议测量自旋磁化率作为一种手段来检测自旋轨道耦合效应。
2011-06-18 cond-mat.quant-gas
Interplay between Rashba spin-orbit coupling and adiabatic rotation in a two-dimensional Fermi gas
本文研究了绝热旋转下存在Rashba自旋轨道耦合的二维原子费米气体的陷阱分布。我们首先考虑一个非相互作用的气体,并表明,Rashba耦合的影响之间的竞争的局部密度的单粒子状态和旋转引起的科里奥利效应引起的特征环形密度分布,生存在实验上可访问的温度。此外,朗道能级的Rashba分裂在快速旋转极限下呈现出一个金字塔形的密度分布。然后,我们考虑相互作用的气体下的BCS平均场近似的本地配对,并研究了对断裂机制,诱导的科里奥利效应的超流性,在那里我们计算的临界旋转频率都对断裂的发病和完全破坏的超流性的系统。特别地,通过比较全量子力学Bogoliubov-de Gennes方法与半经典局域密度近似的结果,我们构建了广泛的相图,用于陷阱中的宽范围的参数区域,其中上述竞争可能,例如,有利于外部正常的边缘是完全相分离的中央超流核心的真空。
2016-11-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Topological superfluid phases of an atomic Fermi gas with in- and out-of-plane Zeeman fields and equal Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling
本文分析了面内和面外塞曼场对具有相同Rashba-Dresselhaus(ERD)自旋轨道耦合(SOC)的费米气体的BCS-BEC演化的影响。我们表明,该系统的基态涉及新的无隙超流相,可以区分相对于零激发能的动量空间区域的拓扑结构。对于质心动量为零的类BCS均匀超流相,根据塞曼场和SOC的组合,零可能对应于一个或两个双简并球,两个或四个球,两个或四个凹球,或者一个或两个双简并圆。拓扑结构的这种变化标志着不同超流相之间的量子相变,并在一些热力学量上留下他们的签名。我们还分析了具有有限质心动量的类Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)非均匀超流相的可能性,并得到了更丰富的相图。
2013-05-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Spin-orbit coupling and perpendicular Zeeman field for fermionic cold atoms: observation of the intrinsic anomalous Hall effect
提出了一种利用原子与激光场的耦合,在简谐势阱中同时产生Rashba自旋轨道耦合和垂直塞曼场的方案. Rashba自旋轨道耦合和垂直塞曼场的实现为利用冷费米子原子探索许多拓扑现象提供了机会。我们专注于本征反常霍尔效应,并表明,它可以通过观察到的原子密度的谐振子陷阱的旋转的响应。
2010-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Energy spectra of two interacting fermions with spin-orbit coupling in a harmonic trap
本文研究了自旋- $1/2$费米子在具有外自旋轨道势和短程两体相互作用的各向同性简谐势阱中的两体谱。使用截断的总角动量本征态的基础上,非微扰结果的实验现实形式的自旋-轨道耦合:一个纯粹的Rashba耦合,Rashba和Dresselhaus耦合在相等的部分,和Weyl型耦合。该技术很容易适用于玻色子系统和其他形式的自旋轨道耦合。
2015-04-07 cond-mat.quant-gas 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
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
A universal pairing gap measurement proposal by dynamical excitations in 2D doped attractive Fermi-Hubbard model with spin-orbit coupling
通过计算具有Rashba自旋轨道耦合的二维掺杂吸引费米-哈伯德模型的动力学结构因子,提出一种基于分子激发峰面积与配对能隙平方成正比的通用配对能隙测量方法,对实验研究拓扑超流体有重要意义。
2024-01-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Under the self-consistent mean-field approach for the BCS-BEC crossover problem, we derive a closed-form analytical expression for the general spin response of noncentrosymmetric Fermi superfluids with arbitrary spin-orbit coupling and Zeeman fields. In addition to the paramagnetic, i.e., the Pauli intra-helicity and Van Vleck type inter-helicity, contributions to the spin-susceptibility tensor that have normal-state counterparts, we identify a diamagnetic inter-helicity contribution that is unique to the superfluid state. Our extensive numerical calculations for the Weyl, Rashba and equal Ras…
2018-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con