Reentrant BCS-BEC crossover and a superfluid-insulator transition in optical lattices
研究了周期势场中两组分Feshbach共振原子费米气体的热力学性质,重点研究了紧束缚模型适用的深光学势。我们发现,超过一半的填充带的气体表现出重入交叉与减少失谐(增加吸引力的相互作用),从一对BCS超流体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的空穴分子,回到BCS超流体,最后到一个传统的BEC的双原子分子。这种行为是与非单调依赖的化学势失谐和伴随的库珀对/分子大小,在BCS和较小的BEC制度。对于单填充带,我们发现了从带绝缘体到BCS-BEC超流体的量子相变,并绘制了相应的相图。
2012-08-06 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
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
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
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
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
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
Nucleation of Spontaneous Vortices in Trapped Fermi Gases Undergoing a BCS-BEC Crossover
本文研究了在一个被囚禁的费米子气体经过蒸发冷却的快速热猝灭过程中,超流凝聚过程中涡旋的自发形成。我们的工作是基于时间相关的交叉Ginzburg-Landau方程耦合到热扩散方程的数值解。我们量化的凝聚密度和涡长度的演变作为一个交叉相参数从BCS BEC的函数。更有趣的现象发生有点接近BEC制度,应该是实验观察到的,在冷锋的传播过程中,冷凝物密度的增加导致形成的超电流的冷凝物的中心,以及可能的冷凝物体积振荡。
2011-11-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
BCS-BEC crossover and the disappearance of FFLO-correlations in a spin-imbalanced, one-dimensional Fermi gas
本文对自旋不平衡费米气体的一维BCS-BEC交叉进行了数值研究。在实空间表示的玻色-费米共振模型描述的交叉。我们的主要兴趣是在行为的对相关性,其中,在BCS限制,是富尔德-费雷尔-拉金-Ovchinnikov型,而在BEC限制,超流体的双原子分子形式,表现出准凝聚在零动量。我们用密度矩阵重整化群方法计算了作为分子能级失谐量和极化函数的相图。作为一个主要的结果,我们表明,FFLO样的相关性消失远低于全极化接近共振。临界偏振依赖于失谐和填充。
2010-02-26 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
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
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
Universal behavior of a trapped Fermi superfluid in the BCS-unitarity crossover
本文利用密度泛函方法对零温下费米超流体的静态性质进行了广泛的计算,证明了其能量、化学势、半径等观测量的普遍行为,从BCS极限到幺正性的交叉导致费米子数的许多数量级的缩放。这种缩放允许预测系统的静态属性,大量($\sim 10^5$)的费米子,在交叉的误差为1- 2%,从那些为一个小的数量($\sim 10$)的费米子的知识。
2008-12-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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-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 BCS wavefunction approach to the BEC-BCS crossover of exciton-polariton condensates
用BCS波函数方法研究了激子-极化激元凝聚体的高密度区和低密度区之间的交叉。我们的方法是一个扩展的BEC-BCS交叉理论的激子,但包括一个腔光子场。该方法可以描述低密度极限和高密度极限,在低密度极限下,系统可以被描述为激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),在高密度极限下,系统进入光子主导的状态。在激子BEC-BCS交叉系统接近电子空穴等离子体,极化激元高密度极限有强关联电子空穴对。在中等密度下,存在具有BCS样性质的区域,在单重对函数的非零动量处具有峰值。我们计算了预期的光致发光,并给出了几个实验签名的交叉。
2010-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Turning the BEC-BCS crossover into a transition by radiation
我们证明了Bardeen-Cooper-Schrieffer态(BCS)和BCS-BEC交叉的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)侧可以通过费米激发谱的极值严格区分开来。此外,我们证明,这种形式上的区别是实现为一个非平衡相变下的射频辐射。BEC相保持几何不变,而BCS相转变为超固相。对于二维系统,这种效应发生在辐射场的任意小振幅处。
2015-05-18 cond-mat.quant-gas
Population imbalance and pairing in the BCS-BEC crossover of three-component ultracold fermions
研究了具有U(3)不变吸引相互作用的均匀三组分超冷费米气体的相图和BCS-BEC渡越。我们表明,在足够低的温度下,系统表现出人口不平衡,以及费米子配对。我们描述了在这个系统中的交叉,连接弱相互作用BCS制度的部分人口不平衡的费米子配对状态和BEC限制与三个弱相互作用的分子物种,包括配对内的t-矩阵计算的粒子自能波动。
2010-12-14 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC crossover in a trapped Fermi super-fluid using a
density-functional equation
本文导出了一个广义的含时伽利略不变密度泛函方程,用于研究Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)到玻色-爱因斯坦凝聚(BCS)交叉中费米超流体的定常和非定常性质.这个方程等价于费米超流体的量子流体动力学方程。在BCS和BEC极限下,该方程的体化学势与费米-费米散射长度具有适当的(与模型无关的)依赖性。我们将这个DF方程应用于$^6$ Li原子雪茄状费米超流体的稳态密度分布和尺寸的研究,所得结果与Barthel { \it et al.}在BCS-BEC交叉中。我们还将DF方程应用于轴向和径向呼吸振荡的研究,我们对这些频率的研究结果与BCS-BEC交叉的实验结果吻合得很好。
2010-03-08 cond-mat.quant-gas
Single-plane-wave Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell state in BCS--Bose-Einstein condensation crossover
本文研究了一般温度下BCS-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)交叉的单平面波Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrell(LOFF)态$T$ .因为我们包括了非凝聚对的重要影响,所以我们的$T \neq 0$相图不同于早期工作中报道的相图。我们发现,广义LOFF阶段可能是基态的广泛(弱到中等强度)的相互作用,包括单一制度。然而,这些LOFF相位很容易被非零$T$破坏。
2006-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pseudogap in fermionic density of states in the BCS-BEC crossover of atomic Fermi gases
研究了超冷费米气体在BCS-BEC交叉区的赝能隙行为。我们计算的状态密度(DOS),以及单粒子的光谱重量,以上的超流转变温度$T_{\rm c}$,包括配对波动内的$T$矩阵近似。我们发现DOS在BCS-BEC交叉区域呈现出赝能隙结构,在幺正极限附近表现得最为显著。我们确定了赝能隙温度$T^*$,在该温度下,DOS中的赝能隙结构消失。我们还引入了另一个温度$T^{**}$,在该温度下,光谱权重中的BCS样双峰结构消失。当在BCS体系中发现$T^*>T^{**}$时,在交叉和BEC体系中$T^{**}$变得高于$T^*$。我们还确定了温度和配对相互作用的相图中的赝能隙区域。
2009-06-22 cond-mat.quant-gas
Universal correlations along the BEC-BCS crossover
我们证明了在$T = 0$下平衡的两组分费米气体混合物的两体密度关联函数和库珀对几率密度的长距离行为在BEC-BCS交叉点上是普适的。通过数值求解不同有限短程相互作用势下的平均场BCS模型,验证了我们的结果。我们找到了关联长度与化学势和零动量下的能隙的解析表达式。
2022-11-07 cond-mat.quant-gas
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 in a two-dimensional Fermi gas
采用固定节点扩散蒙特卡罗方法研究了二维费米气体中T=0时Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)超流性到玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的过渡.我们计算的状态方程和间隙参数的相互作用强度的函数,观察大的偏差相比,平均场的预测。在BEC制度中,我们的结果显示了二聚体和原子二聚体相互作用的重要作用,完全忽略了平均场图片。Tan的接触参数与短程物理的结果也报告沿BCS-BEC交叉。
2011-03-21 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC Crossover and the Unitary Fermi Gas
从弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)对到紧束缚对的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的交叉,作为费米系统中吸引相互作用的函数,一直是理论物理学家感兴趣的问题。在过去的十年中,我们已经看到了一系列显着的超冷费米气体实验的发展,已经实现了BCS-BEC交叉在实验室中,带来了新的见解非常强相互作用的幺正制度在这个交叉的中间。在这篇综述中,我们首先介绍了交叉的教学方法,然后重点介绍了强相互作用机制的最新进展。虽然我们的重点是新的理论发展,我们也描述了三个关键的实验,探测的热力学,运输和光谱的酉费米气体。我们讨论了统一制度和物理学的其他领域之间的联系-夸克-胶子等离子体,规范重力对偶性和高温超导性-并得出结论与强相互作用费米气体的开放问题。
2014-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con nucl-th
Giant superconducting fluctuations in the compensated semimetal FeSe at the BCS-BEC crossover
弱耦合Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)极限和强耦合BEC极限之间的交叉物理给出了相互作用费米子的量子束缚(超流)态的统一框架。这种交叉在超冷原子系统中已经得到了研究,但在固体中的电子中实现是非常困难的。最近,具有转变温度$T_{\rm c}=8.5$ K的超导半金属FeSe已被发现处于BCS-BEC交叉区的深处。在这里,我们报告的实验签名的预制库珀配对FeSe低于$T^*\sim20$ K,其能量尺度是可比的费米能量。与通常的超导体形成鲜明对比的是,在低于$T^*\sim20$ K的温度下观察到远超过标准高斯超导涨落的大的非线性抗磁性,为超导性的普遍相位涨落提供了热力学证据。核磁共振(NMR)和运输数据给出的证据,赝间隙形成在$\sim T^*$。FeSe中的多带超导性以及电子-空穴补偿可能突出了BCS-BEC交叉物理的一个新方面。
2016-12-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
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
The BCS-BEC Crossover
本章介绍了从弱关联费米子对的Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)态到原子费米气体中双原子分子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的交叉。我们的目的是提供一个教学审查的BCS-BEC交叉,强调的基本概念,特别是那些不普遍知道或很难找到的文献。我们不打算在有限的篇幅内对当前的研究进行详尽的综述;在可能的情况下,我们将引导读者阅读更广泛的评论。
2014-02-20 cond-mat.quant-gas
BCS-BEC crossover in trapped one-dimensional Fermi-Hubbard chains: entanglement and correlation signatures from DMRG and effective-pairing theory
Charles University(查理大学);São Paulo State University (UNESP)(圣保罗州立大学);The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)(阿卜杜斯·萨拉姆国际理论物理中心);Okinawa Institute of Science and Technology(冲绳科学技术大学院大学);Universidade Federal Fluminense(弗鲁米嫩塞联邦大学)
研究一维费米Hubbard链在谐振子约束下的BCS-BEC交叉,结合DMRG和有效模型分析相互作用与约束对交叉的影响,揭示绝缘区与超流关联共存的现象。
2026-05-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Diagrammatic Pairing Fluctuations Approach to the BCS-BEC Crossover
本文综述了与超冷费米气体实现的BCS-BEC交叉有关的费米对涨落的图解方法。重点将给予有关的物理过程,可以与这种方法相关联的物理直觉。具体的结果将提出热力学和动力学的数量,其中一个关键的比较与替代图解方法也将尝试。
2010-11-25 cond-mat.quant-gas
Superfluid density of states and pseudogap phenomenon in the BCS-BEC crossover regime of a superfluid Fermi gas
本文研究了超流费米气体在BCS-BEC过渡区的单粒子激发和强耦合效应。包括相位和振幅波动的超流序参量内的$T$ -矩阵理论,我们计算的超流态密度(DOS),以及单粒子的光谱重量,在整个BCS-BEC交叉区域低于超流转变温度$T_{\rm c}$。我们阐明了如何在正常状态下的赝间隙演变成超流间隙,通过$T_{\rm c}$。在弱耦合BCS区,DOS中的赝能隙继续演化为超流能隙,而在$T_{\rm c}$以下赝能隙消失后,DOS中的交叉区出现超流能隙.在相对于温度和相互作用强度的相图中,我们确定了强配对波动主导系统的单粒子性质的区域。我们的结果将有助于研究超流费米气体的BCS-BEC过渡区中的强耦合现象。
2010-07-22 cond-mat.quant-gas
Pairing and molecule formation along the BEC-BCS crossover for finite range potentials
我们分析了平衡的两个组分的费米子通过有限程势相互作用的混合物的BCS-BEC交叉过渡,在平均场方法。对于分析,我们考虑三个有限程势的情况下,描述不同的费米物种之间的相互作用:一个正方形阱,一个指数和汤川势。沿着BCS-BEC交叉的T = 0热力学分析使我们能够识别出有限范围相互作用的适当变量,这些变量捕获了从幺正性的热力学非普适行为到其普适恢复的过渡。另一方面,沿交叉点的对函数的确定表明,在散射共振和化学势的符号变化之间总是发生平滑过渡。这种识别直接遵循对波函数的行为,这在BCS和BEC侧分别成为指数本地化和振荡缓慢衰减。
2019-03-30 cond-mat.quant-gas
Universal scaling in a trapped Fermi super-fluid in the BCS-unitarity crossover
使用数值模拟的基础上的密度泛函方程的被困费米超流体有效沿BCS-么正性交叉,我们建立了强大的缩放超过许多数量级的系统的可观的费米子数的函数。这种缩放允许预测系统的静态特性,例如能量、化学势等,对于大量的费米子,通过交叉,从那些对于少量($\sim 4-10$)费米子的知识。
2009-08-10 cond-mat.quant-gas
Local-field Theory of the BCS-BEC Crossover
我们发展了一个自洽的理论,统一描述了从BCS到BEC型超流性,从窄共振到宽共振(包括平均场以外的涨落)的整个相图中存在Fano-费什巴赫共振的量子费米气体.我们的理论涵盖了一部分的相图,这是不容易获得的量子蒙特卡罗模拟,并成为一类新的实验在冷原子有趣。
2019-08-28 cond-mat.quant-gas
Topological Superfluids and BEC-BCS Crossover in Attractive Haldane-Hubbard Model
受最近在振动光晶格中实现的Halcott模型的启发,我们研究了吸引相互作用和BEC-BCS交叉在半填充和远离半填充时的影响。我们发现,相反,通常的s-波BEC-BCS交叉在晶格中,拓扑超流体与陈数C=2出现在相空间的扩展区域中的相互作用密度平面中的吸引力相互作用的中间强度。当反转对称性破缺时,实现了一种新的无隙拓扑态。我们还调查了这些超流相的波动,并表明,安德森Bogoliubov模式是二次由于时间反演对称性破缺和存在的无阻尼Leggett模式在强耦合限制。
2015-11-12 cond-mat.quant-gas
Theory of Photoemission-type Experiment in the BCS-BEC Crossover Regime of a Superfluid Fermi Gas
本文从理论上研究了JILA小组最近对$^{40}$ K费米气体所做的光电发射型实验。在强耦合$T$ -矩阵理论中考虑了对涨落,以及局域密度近似下的谐波陷阱效应,计算了BCS(Bardeen-Cooper-Schrieffer)-BEC(玻色-爱因斯坦凝聚)交叉区的光电子能谱.我们表明,目前的光电发射实验的能量分辨率是足够的检测赝能隙现象。我们还展示了如何在单粒子激发的赝间隙不断变化的超流间隙,因为一个降低温度低于超流相变温度。我们的结果将有助于研究超冷费米气体在BCS-BEC交叉中的单粒子性质。
2011-05-07 cond-mat.quant-gas
Derivation of the effective action of a dilute Fermi gas in the unitary limit of the BCS-BEC crossover
本文从微观理论出发,导出了零温稀费米气体在么正态下的Nambu-Goldstone(或Anderson-Bogoliubov)模的有效作用量,直到次首阶导数。除了在BCS极限中被抑制的次主导阶项之外,在强耦合么正极限中获得的有效作用量与弱耦合BCS极限中的有效作用量成比例。
2010-08-19 cond-mat.quant-gas
Probing the BCS-BEC crossover with persistent currents
本文研究了在人工规范场作用下,紧束缚环阱中有吸引力的费米气体在BCS-BEC渡越过程中的持续电流。在BCS一侧的弱引力下,费米子在持续电流中显示出宇称效应,即它们对规范场的响应是顺磁性的还是反磁性的,取决于环上的对的数量。在共振和BEC一侧的交叉,我们发现作为人工规范场和宇称效应的消失的函数的基态能量的周期性加倍,表明持续电流可以用来推断形成紧束缚玻色子对。我们的预测可以在超冷原子实验中通过噪声干涉图进行评估。
2020-10-07 cond-mat.quant-gas
Virial relations for ultracold trapped Fermi gases with finite range interactions through the BCS-BEC crossover
本文研究了有限短程相互作用下超冷双组分费米气体的维里关系。这种关系的数值验证报告通过BCS-BEC交叉。作为一个中间步骤,有必要评估相对于散射长度的倒数和相对于相互作用范围的多体能量的偏导数。它们在酉极限处有极值。维里结果用于检查计算中所涉及的变分波函数的质量。
2009-09-03 cond-mat.quant-gas
Core structure of two-dimensional Fermi gas vortices in the BEC-BCS crossover region
我们报告了二维圆盘中非极化自旋1/2费米子基态和涡旋激发的$T=0$扩散蒙特卡罗结果。我们研究了涡核结构特性如何在BEC-BCS交叉点上表现出来。我们计算了涡旋的激发能、密度分布和与电流有关的涡旋核性质。我们发现在交叉的BCS侧的涡核处的密度抑制,以及在BEC极限处的耗尽核。在磁盘的几何尺寸效应的依赖关系进行了仔细研究。
2017-05-04 cond-mat.quant-gas nucl-th
Critical region of the superfluid transition in the BCS-BEC crossover
我们使用配对涨落玻色子理论的重整化群方法确定了三维费米子气体BCS-BEC交叉中超流转变临界区域的大小。对于幺正费米气体,我们发现一个相当大的临界区域$[T_G^-,T_G^+]$,顺序$T_c$,周围的转变温度$T_c$具有明显的不对称性:$|T_G^+-T_c|/|T_G^--T_c|\sim8$。临界区域在交叉的BCS侧被强烈抑制,但在BEC侧仍然很重要。
2016-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
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
Effect of Disorder in BCS-BEC Crossover
在这篇文章中,我们研究了在BCS-BEC交叉区的弱随机无序的影响。通过超导涨落的NSR理论,将无序包含在平均场形式中。一个自洽的数值解的耦合方程,包括超流间隙参数和密度作为无序强度的函数,虽然在BCS相不受影响,产生一个耗尽的序参量在BEC制度和一个有趣的非单调行为的凝聚分数附近的幺正区域,并逐渐耗尽之后,因为配对相互作用在BCS-BEC交叉上被连续调谐。因此,即使引入了无序,幺正态也证明了超流性的一个强有力的范例。为了支持上述特征并阐明一个挥之不去的有争议的问题,我们计算了跨分频器的声音模式的行为,该行为明显地揭示了对声速的抑制。我们还发现,朗道临界速度,显示出类似的非单调性的冷凝分数的数据,从而支持一个稳定的超流的情况下,在单一的限制。
2012-02-23 cond-mat.quant-gas
Capturing the Feshbach-induced Pairing Physics in the BEC-BCS Crossover
通过在费什巴赫共振的两体两通道模型中考虑费米温度$T_F$的特征能量陷阱效应,我们再现了实验中的闭通道分数$Z$穿过BEC-BCS交叉并进入$^6$ Li原子费米气体的BCS区域。我们得到预期的行为$Z \propto \sqrt{T_F}$在么正性,连同最近测量的比例常数。我们的研究结果也与最近测量的$Z$依赖于$T_F$的BCS侧,实验和理论之间的显着差异已被反复报道。
2020-09-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Solitons in One Dimensional Systems at BCS-BEC Crossover
我们发展了一个全面的半经典理论的孤子在一维系统中的BCS-BEC交叉提供了一个半经典解释的激发光谱。我们的半经典结果与深BCS和深BEC侧的精确解吻合得很好,并定性地解释了它们之间的光滑交叉。特别地,我们证明了$S=1/2$激发的最小能量正好在费米动量$k_F=πn/2$处达到,其中$nm_F$($m_F$是费米原子的质量)是系统的总质量密度.无论质量是包含在深BEC侧的玻色子分子中,还是包含在深BCS侧的费米子原子中,这个动量在整个交叉过程中保持不变。这种现象是由于一维系统的一个特殊性质,即常规准粒子对于孤子的形成是不稳定的。它不仅在精确可解模型中有效,而且在半经典理论水平上也有效。此外,我们还提出了一种新的孤子构型,解决了现有半经典理论与深BCS侧类孤子$S=0$激发精确解之间的矛盾。
2018-11-22 cond-mat.quant-gas
Critical Josephson current in BCS-BEC crossover superfluids
我们开发了一个微观模型来描述超冷费米子原子的两个超流库之间的约瑟夫森动力学,该模型考虑了临界电流对从BCS到BEC的交叉的势垒高度和相互作用强度的依赖性。根据以前的研究[F。Meier & W. Zwerger,Phys. Rev. A,64 033610(2001)]的弱相互作用玻色子,我们得到了任意耦合下均匀和囚禁系统在零温度下的Josephson临界电流的解析结果。临界电流表现出最大值附近的么正性极限,这是由于之间的竞争不断增加的冷凝物馏分和减少的化学势从BCS的BEC极限的演变。我们的结果同意定量与数值模拟和最近的实验数据。
2019-12-03 cond-mat.quant-gas
Modified Fermi-sphere, pairing gap and critical temperature for the BCS-BEC crossover
我们研究了BCS-BEC交叉中的双组分费米子的相图。利用泛函重整化群方程,计算了量子涨落对以波函数重整化、有效费米半径和能隙为参数的费米自能的影响。这使我们能够遵循费米面的修改和整个交叉区域的费米激发的色散关系。我们还确定了二级相变到超流态的临界温度。我们的结果与BCS理论一致,包括小的负散射长度a的Gorkov的修正和小的正a的相互作用玻色气体。在幺正性点处,零温度下的带隙的结果与量子-蒙特卡罗模拟吻合得很好,而临界温度不同。
2010-11-11 cond-mat.quant-gas
Rabi coupled fermions in the BCS-BEC crossover
我们调查的三维BCS-BEC交叉在拉比耦合的存在下,强烈影响系统的几个属性,如化学势,配对间隙和超流密度。我们确定的临界相互作用强度,低于该系统是正常的,也在零温度。最后,我们用不同的理论方案计算了Rabi耦合对超流到正常相变的临界温度的影响。
2022-10-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
The BCS-BEC crossover: From ultra-cold Fermi gases to nuclear systems
本报告涉及BCS-BEC交叉背景下超冷气体和核物理领域的共同感兴趣的主题和问题。BCS-BEC交叉最近已经在实验上实现了,基本上在所有方面都是用超冷费米气体实现的。这一认识反过来又引起了核物理界对交叉问题的兴趣,因为它代表了一种前所未有的工具来测试核多体理论的基本和未回答的问题。在这里,我们集中在BCS-BEC交叉的几个方面,这是广泛的共同利益,超冷费米气体和核物质,这将可能有助于解决在未来的核物理(例如,关于中子星)的一些开放的问题。超冷费米气体和核物质的相似性和差异,然后将强调,不仅有关的现象,而且有关的理论方法将在这两种情况下使用。在介绍了BCS-BEC交叉的关键概念后,本文讨论了超流相的平均场处理,包括均匀和非均匀系统,以及对称(自旋或同位旋平衡)和非对称(自旋或同位旋不平衡)物质。配对波动的正常阶段,然后考虑,其表现形式在热力学和动力学量。最后两节分别对超冷费米气体和核物质中的BCS-BEC交叉进行了更专门的讨论。这两种背景下的单独讨论旨在与两个社区的主题和方面进行交叉交流,这些主题和方面尽管出现在两个领域之一中,但有着强烈的共同兴趣。
2018-04-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Functional renormalization for the BCS-BEC crossover
本文综述了用泛函重整化群(RG)方法研究费米子原子超冷气体的BCS-BEC交叉。制定的尺度相关的有效行动,功能RG之间的原子或分子微观物理和宏观物理大的长度尺度连续插值。我们集中讨论的相图作为散射长度和温度的函数,这是一个范例的非微扰功率的功能RG。系统的导数展开提供了多体物理学的描述及其预期的普遍特征,以及对少体物理学和相关的BEC和BCS极限的准确描述。
2010-10-14 cond-mat.quant-gas
Probing the BCS-BEC crossover with photons in a nonlinear optical fiber
我们提出了一个方案,其中强关联光子内产生的空芯一维光纤填充两个冷原子物种可以用来模拟BCS-BEC交叉。我们首先展示了如何在系统中的平稳轻物质激发(极化激元)可以实现光学可调谐的两个组件的玻色-哈伯德模型,然后分析所需的光学参数制度,以产生一个有效的费米-哈伯德模型的光子表现出库珀配对。由于光子关联的{ \it in situ}可用性,可以有效地观察系统的特征关联相位。
2011-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-particle properties and pseudogap effects in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas above Tc
研究了强耦合对超冷费米气体正常态性质的影响。在$T$ -矩阵近似的框架内,对涨落,我们计算的单粒子态密度(DOS),以及光谱的重量,在整个BCS-BEC交叉区域以上的超流相变温度$T_{\rm c}$。从弱耦合BCS制度,我们表明,所谓的赝能隙发展在DOS以上$T_{\rm c}$,这变得显着的交叉区域。在强耦合BEC体系中,赝能隙结构不断地转变为完全带隙结构,带隙能与紧密结合的分子的结合能直接相关。我们确定的赝能隙温度$T^*$的dip结构在DOS消失。$T^*$的值被证明是非常不同的另一个特征温度$T^{**}$ BCS型双峰结构消失的光谱权重。当在BCS区发现$T^*>T^{**}$时,在交叉区和BEC区$T^{**}$变得高于$T^*$。包括这一点,我们确定的赝隙区的超冷费米气体的相图。我们的结果将有助于寻找超冷$^6$ Li和$^{40}$ K费米气体中的赝能隙区。
2009-07-27 cond-mat.quant-gas
BEC-BCS crossover and the mobility edge: superfluid-insulator transitions and reentrant superfluidity in disordered Fermi gases
一个超流绝缘体过渡是已知的发生在强烈无序的费米气体,在BCS和BEC制度,在这里,我们解决跨BEC-BCS交叉的这种过渡的属性。我们认为,临界无序强度在失去超流性的变化与失谐的非单调费什巴赫共振,并出现一个重入超流相附近的费米迁移率边缘失谐。我们的中间制度的分析是定量有效的窄共振和近四维,并提供了一个简单的物理图片,这一制度,在两个不同的,但共存的绝缘体。
2012-12-03 cond-mat.quant-gas quant-ph