Scattering length of composite bosons in the 3D BCS-BEC crossover
本文研究了由超冷费米子碱金属原子构成的三维超流体在BCS-BEC交叉中的零温巨势。特别地,我们分析了费米子单粒子激发和玻色子集体激发的零点能。玻色子的基本激发,这是至关重要的,以获得一个可靠的状态方程中的BEC制度,获得与低动量膨胀到四阶的二次(高斯)行动的波动配对场。通过对高斯涨落进行截断正则化和重整化,我们发现费米子对的束缚态复合玻色子的散射长度$a_B$由$a_B = (2/3) a_F$给出,其中$a_F$是费米子的散射长度.
2015-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Temperature-driven BCS-BEC crossover in a coupled boson-fermion system
我们提出了一个简单的二维玻色-费米模型,通过耦合将一对自旋相反的费米子转化为局域玻色子,反之亦然。我们发现,追查出的度之一,无论是玻色子或费米子,产生温度依赖的玻色子之间的长程有效的相互作用,以及有效的吸引力费米子之间的相互作用。使用Monte Carlo技术,我们得到的热力学性质和相刚度作为温度的函数,占主导地位的涡-反涡的玻色子解束缚。值得注意的是,在费米子部门,我们观察到温度引起的BCS-BEC交叉信号的光谱特性的明显变化:最小间隙轨迹从费米波矢量的$Γ$点。这样的模型是相关的描述方面的高$T_c$超导铜酸盐和磷属元素化物,超导岛石墨烯,玻色费米混合物在冷原子系统。
2017-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Strongly-interacting bosons at 2D-1D Dimensional Crossover
本研究针对受一维周期势作用的二维量子玻色子系统,用量子蒙特卡罗方法探究其从二维BKT行为到一维TLL行为的维度交叉过程及中间关联特性,为冷原子实验验证提供了方向。
2023-02-06 cond-mat.quant-gas quant-ph
Finite size analysis for interacting bosons at the 2D-1D Dimensional Crossover
该研究结合玻色化场论方法与量子蒙特卡洛模拟,通过自洽谐波近似、平均场近似分析有限尺寸与温度对2D-1D维度过渡处相互作用玻色子凝聚性质的影响,所得物理量可被冷原子实验验证。
2024-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Microscopic pairing theory of a binary Bose mixture with interspecies attractions: bosonic BEC-BCS crossover and ultradilute low-dimensional quantum droplets
超稀量子液滴是一种有趣的新的物质状态,在这种状态下,平均场的吸引力可以被量子涨落产生的排斥力所平衡,从而避免坍缩。在这里,我们提出了一个微观理论的超稀量子液滴在三维,一维和二维的两个组件玻色-玻色混合物,通过推广传统的Bogoliubov理论,包括玻色子配对所产生的物种间的吸引力。我们的配对理论是完全等价的变分方法,从而给出了量子液滴的能量的上限。在三维空间中,我们预言了从玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)到巴普-库珀-施里弗(BCS)超流体的交叉处存在强相互作用玻色液滴,并绘制了玻色BEC-BCS交叉相图.在一维情况下,我们发现用配对理论计算的一维玻色液滴的能量与最新的扩散蒙特卡罗模拟{[} Phys. Rev. Lett. \textbf{122},105302(2019){]},几乎所有量子液滴存在的相互作用强度。在二维情形下,当种间吸引力超过某一临界值时,玻色液滴将消失,并可能转变为类孤子多体束缚态。在阈值以下,配对理论预测的结果或多或少与彼得罗夫和阿斯特拉哈奇克推导的博戈留博夫理论相同。\textbf{117},100401(2016){]}。从这两个理论的预测能量高于扩散蒙特卡罗的结果,由于弱种间吸引力和越来越重要的作用所发挥的超越Bogoliubov近似效应在两个维度。
2020-08-21 cond-mat.quant-gas
Ultracold bosonic scattering dynamics off a repulsive barrier: coherence loss at the dimensional crossover
我们探讨了维数对一个小玻色子系综在一个细长的谐波陷阱的散射中心排斥障碍的影响,从而考虑粒子的相关性。研究了相干性的损失和质心的振荡,分析了粒子关联和空间关联的影响。两种不同的机制的相干性损失的依赖的纵横比被发现:对于小的纵横比,损失的相干性之间的区域接近的障碍和外部区域的发生,由于空间相关性,和大的纵横比,不相干的两个密度之间的碎片的左侧和右侧的障碍出现,由于粒子相关性。除了由反射和透射引起的质心运动的衰减之外,还探讨了由于粒子和空间相关性而引起的进一步影响。对于紧密的横向陷阱,质心振荡的振幅经历较弱的阻尼,这可以追溯到第二自然轨道的人口,并为较弱的横向约束,我们检测到一个强烈的衰减,由于能量转移到横向激发模式的可能性。如果纵横比是整数值,则这些效果会增强。
2017-05-11 cond-mat.quant-gas
Composite bosons in the 2D BCS-BEC crossover from Gaussian fluctuations
我们研究了零温吸引费米气体在二维BCS-BEC交叉中的高斯涨落,表明它们对于在复合玻色子、费米对束缚态的BEC区域中获得可靠的状态方程至关重要。一个低动量膨胀到四阶的二次作用的波动配对场给出了一个超暴力发散贡献的高斯波动的大潜力。通过量纲正则化计算了超平均场巨势中的有效耦合常数。值得注意的是,在BEC体系中,我们的巨势精确地给出了二维相互作用玻色子的波波夫状态方程,并允许我们将复合玻色子之间相互作用的散射长度$a_B$确定为$a_B=a_F/(2^{1/2}e^{1/4})= 0.551... a_F$,其中$a_F$是费米子的散射长度。值得注意的是,我们的两个散射长度之间的分析关系的值是在最近的Monte Carlo计算所获得的完全一致。
2015-01-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dimensional crossover of nonrelativistic bosons
我们研究如何限制一个横向的空间维度影响的非相对论性玻色子与点状相互作用的少体和多体属性。我们的主要重点是从三维到二维的维度交叉,这是相关的超冷原子实验。使用泛函重整化群方程和T矩阵计算,我们研究了相变温度如何作为横向尺寸的空间范围的函数的变化,并与三维和二维s-波散射长度。分析揭示了在重整化群的演化过程中,低维系统的性质是如何从高维系统中继承下来的。我们的讨论限制在一个潜在的周期性边界条件的限制,并认为为什么这定性捕获物理的其他compactification,如横向谐波限制在冷原子实验。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Sharp crossover from composite fermionization to phase separation in mesoscopic mixtures of ultracold bosons
我们表明,在一维陷阱中的几个相互排斥的超冷原子的两个组件的混合物具有非常不同的量子制度,它们之间的交叉可以通过调整在一个物种的相互作用引起。在复合费米子化区,两个组分之间的相互作用很大,没有一个物种显示出任何自然轨道的大占领。我们的研究结果表明,通过增加在一个物种的相互作用,可以达到相分离的制度。在这种情况下,弱相互作用分量停留在陷阱的中心,变得几乎完全相位相干,而强相互作用分量被移位到陷阱的边缘。交叉是尖锐的,如在能量中观察到的,并且在弱相互作用物种的自然轨道的最大占据中观察到的。这样的转变是一个纯粹的介观效应,大的原子数消失。
2013-07-12 cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid-droplet crossover in a binary boson mixture on a ring: Exact diagonalization solutions for few-particle systems in one dimension
利用数值对角化方法研究了一维玻色原子二元混合体系中自束缚量子液滴的形成。激发光谱和基态对相关信号的形成时,一个少数玻色子液滴穿过该地区的关键物种间的相互作用。的自约束影响的旋转激励,显示在能量分散的变化,从负曲率,与超流性在多体极限,近抛物线曲率指示的刚体旋转。我们利用系统的两个全局对称性,进一步分析的过渡矩阵元素和呼吸模式动力学方面的少体模式。精确的结果相比,通常的特设列入高阶的贡献,在扩展的Gross-Pitaevskii方程,显示出显着的协议之间的少体制度和热力学限制在一维。
2023-02-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
BEC-BCS crossover and universal relations in unitary Fermi gases
幺正费米气体中的接触参数决定了系统的短距离、高动量和高能量性质。我们使用高度优化的试验函数进行精确的量子蒙特卡罗计算,以精确确定T=0时的参数,证明其对各种可观测量的普遍应用,并确定主导短程行为的动量和能量区域。我们推导出Tan的接触参数表达式,仅使用基态多体波函数的短程行为,并使用此行为来计算两体分布函数,单体密度矩阵,和酉费米气体的动量分布;提供了一个精确的接触参数值,可以与实验进行比较。
2011-04-05 cond-mat.quant-gas
Expansion dynamics of interacting bosons in homogeneous lattices in one and two dimensions
我们用实验和数值方法研究了均匀一维和二维光晶格中初始局域超冷玻色子的膨胀。我们发现,维数和相互作用强度至关重要地影响这些非平衡动力学。虽然原子在所有可积极限中弹道膨胀,但偏离这些极限会显著抑制膨胀,并导致几乎双峰云形状的出现,表明弹道翼包围的中心存在扩散动力学。对于强相互作用的玻色子,我们观察到一个维度的交叉的动力学从弹道在一维硬核的情况下,在两个维度的扩散,以及类似的交叉时,更高的占有率引入系统。
2013-05-15 cond-mat.quant-gas
Single- to many-body crossover of a quantum carpet
利用Gaudin解精确地研究了具有量子地毯图样的强相互作用多体玻色子系统。我们表明,这种高度一致的设计通常存在于非相互作用,单体的情况下被破坏的弱到中等的原子间相互作用中的超冷玻色子气体被困在一个盒子的潜力。然而,当系统经历费米子化时,它在一个非常强的相互作用机制中复活。我们跟踪整个单到多体交叉,提供了一个分析的去和rephasing系统中存在的。
2021-03-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Observation of pair condensation in the quasi-2D BEC-BCS crossover
费米子对的凝聚是超流性的核心。然而,对于具有降维的强关联系统,配对和冷凝的机制仍然没有完全理解。在我们的实验中,我们使用超冷原子作为一个通用的模型系统来研究强相互作用准二维费米气体中从正常相到凝聚相的相变。利用一种新的方法,我们获得了强相互作用系统的动量分布,并观察到低温下低动量凝聚的出现。通过调节温度和相互作用强度,我们绘制了准二维BEC-BCS交叉的相图。
2015-06-10 cond-mat.quant-gas
Tan contact and universal high momentum behavior of the fermion propagator in the BCS-BEC crossover
用非微扰量子场论方法导出了超冷原子BCS-BEC交叉中费米子自能的普适高动量因子分解。这个属性,然后被用来计算作为相互作用强度,温度,化学势和费米动量的函数的谭接触。通过对费米子传播子的自洽Schwinger-Dyson方程的分析,阐明了因式分解的机制,并在此框架内计算了BCS和BEC侧的微扰接触.然后提出了一种泛函重整化群方法,它可以确定整个交叉的接触,特别是对于酉费米气体。我们提出了一个基本的截断方案内的重整化群方程的实施的数值结果。
2013-02-07 cond-mat.quant-gas hep-ph quant-ph
Weakly bound states of two- and three-boson systems in the crossover from two to three dimension
量子束缚态的光谱和性质强烈依赖于空间的维数。这是如何发生的,以及如何从理论和实验上研究不同维度之间的插值,是物理学不同领域的一个非常感兴趣的话题。在本文中,我们研究了非相对论性的两个和三个玻色子系统的弱束缚态时,连续通过从一个三维(3D)到一个二维(2D)的制度内的“压缩维”模型。我们使用周期性的边界条件,推导出一个令人惊讶的简单形式的三玻色子薛定谔方程的动量空间,我们解决数值。我们的结果显示了一个明显的维度交叉,因为三玻色子态要么消失在连续体中,要么与2D对应物合并,并且三体和两体能量的比率从纯2D到纯3D也发生了一系列急剧的转变。
2015-01-02 cond-mat.quant-gas math-ph math.MP
Time-dependent currents of 1D bosons in an optical lattice
本文分析了一维玻色气体在光晶格中的电流随时间的变化。对于一维系统,通过加速晶格引起的电流的稳定性表现出作为加速度的大小的函数的宽交叉,和粒子间相互作用的强度。这与平均场在更高维度下的结果有显著不同。使用无限时间演化块抽取算法,我们通过对电流的随时间变化的行为及其衰减率进行定量预测来消除这种交叉。我们还计算了可以在实验中直接测量的准凝聚分数的时间依赖性。我们比较我们的结果计算的基础上的相位滑移方法,发现协议的缩放颗粒密度的增加,但与单位填充附近的显着偏差。
2010-03-03 cond-mat.quant-gas
Renormalization of the BCS-BEC crossover by order parameter fluctuations
利用粒子-粒子通道中的部分玻色化泛函重整化群方法研究了三维超流费米子的序参量涨落对BCS-BEC交叉的影响。我们的方法是基于一个新的截断的顶点展开的玻色两点函数的重整化群流是封闭的Dyson-Schwinger方程和超流的序参量通过沃德恒等式与单粒子间隙。我们明确地计算了化学势,单粒子间隙,和超流序参量在酉点,并比较我们的结果与实验和以前的计算。
2009-07-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Relaxation of Bosons in One Dimension and the Onset of Dimensional Crossover
我们研究了超冷玻色子的平衡在一个一维(1D)的设置和探测的可积性的突破和由此产生的弛豫开始的交叉从一个到三个维度。在量子牛顿摇篮型实验中,我们激发原子在一维管阵列中振荡和碰撞,并以最小的加热和损失观察长达4.8秒(400次振荡)的演化。通过研究纵向动量分布函数和横向激发的动力学,我们观察到并量化了一个两阶段的弛豫过程。在初始阶段,单体退相降低了一维气体的密度,从而迅速地将一维气体从量子简并区中赶出来。动量分布函数渐近地接近于在可积系统中守恒的准动量(快度)的分布。在随后的长时间演化过程中,一维气体通过与横向激发原子的碰撞向热平衡方向缓慢弛豫。此外,我们调整动力学的维度交叉初始化的演变与不同的印记纵向动量(能量)。通过半经典分子动力学模拟定量描述了向弛豫态的动力学演化。
2020-10-22 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph 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
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
Fermi-Fermi crossover in the ground state of 1D few-body systems with anomalous three-body interactions
在一维空间中,具有吸引三体接触相互作用的量子系统表现出尺度反常。在这项工作中,我们研究了多达六个粒子的少体扇区。我们在零总动量子空间中用自洽的、非微扰的迭代方法研究了这些系统。该方法利用了接触相互作用的结构,将波函数的计算简化为Hilbert空间维数的三次方。我们目前的结果的能量,动量和空间结构,以及谭的接触。我们发现一个费米-费米交叉插入之间的大,弱约束三聚体和紧凑,深绑定三聚体:在弱耦合,行为被捕获的简并微扰理论;在强耦合,该系统是由一个有效的理论重三聚体(加上自由粒子的情况下,不对称系统)。此外,我们发现没有三聚体-三聚体吸引,因此没有六体束缚态。
2018-11-13 cond-mat.quant-gas
Momentum distribution for a one-dimensional trapped gas of hard-core bosons
本文利用简谐势阱中硬核玻色子的一维气体的精确$N$ -粒子基态波函数,发展了一种计算约化单粒子密度矩阵和相应动量分布的算法。精确的数值计算结果为N=8粒子,和动量分布相比,最近的解析近似。
2013-03-22 cond-mat.quant-gas
Coexistence of giant Cooper pairs with a bosonic condensate and anomalous behavior of energy gaps in the BCS-BEC crossover of a two-band superfluid Fermi gas
本文研究了两带超流费米气体中Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)-玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的交叉现象。当冷(第一)带的带内耦合固定为弱时,我们发现,在带间相互作用消失的情况下,在热(第二)带的强耦合极限下,系统经历了一个过渡到一个单组分的配置与第一能隙的完全抑制和带间粒子的完全重新分布。对于非零的带间相互作用,我们揭示了非单调依赖的能隙在第一个带与带内耦合在第二个带的存在一个驼峰。在弱带间耦合的情况下,系统显示出显着放大的第一带中的凝聚体的对内相关长度在第二带的强耦合制度,这清楚地表明,即使在非零温度的巨库珀对和玻色凝聚体的共存。这可导致具有峰值的第二能隙的非单调温度依赖性。在这里预测的巨库珀对和玻色子分子的共存可以通过可视化的涡核在两个组件的原子凝聚体,以及在一些铁基超导体的验证。
2019-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
Effects of three-body scattering processes on BCS-BEC crossover
我们研究了BCS-BEC交叉,考虑到额外的三体相互作用,这本质上是库珀对和新形成的玻色子之间的散射。我们表明,如果两体相互作用是有吸引力的,这个额外的三体项的存在下,使交叉过程是不可逆的。从稳定的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)态出发,可以实现到BCS的交叉;但是如果BCS态是起点,而不是稳定的BEC区域,系统交叉到的是亚稳的凝聚态。
2011-10-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Stationary and dynamical properties of two harmonically trapped bosons in the crossover from two dimensions to one
我们揭示了两个玻色子的定态性质和相互作用猝灭动力学,限制在一个二维各向异性的谐波陷阱。一个超越方程推导出访问的能谱,并揭示了各向异性参数上的能隙的依赖。建立了二维和一维散射长度以及Tan接触之间的关系。接触,捕获两体短程关联,显示出更大的各向异性的增加趋势。随后,相互作用淬灭动力学从吸引力到排斥值,反之亦然的各种各向异性进行了研究。构造了两体波函数在时间演化过程中展开系数的封闭解析形式。利用时均保真度、云在各个方向上的空间范围谱和单体密度研究了系统的响应。据发现,随着各向异性的增加,系统变得不那么扰动独立的相互作用,而固定的各向异性淬火对非相互作用政权扰动系统中最有效的方式。此外,我们确定,在严格限制的方向上,更多的频率参与的动力学源于更高的说谎激发态。
2020-07-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Crossover in the Efimov spectrum
本文介绍了一种滤波方法来解决零程三玻色子问题。该方案允许解决原来的Skorniakov Ter-Martirosian积分方程的任意大的紫外截止,以避免托马斯崩溃的三个粒子。该方法适用于一个更一般的零距离模型,包括一个有限的背景两体散射长度和有效范围。在Efimov谱的交叉被发现在这样的系统和一个特定的制度出现在Efimov状态是长期存在的。
2010-11-02 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spectral form factor and power spectrum for trapped interacting rotating bosons: Crossover from integrability to quantum chaos
Jamia Millia Islamia (A Central University)(贾米阿米尔蒂亚伊斯兰大学)
研究囚困相互作用旋转玻色子系统中量子混沌的出现,通过谱形式因子和功率谱分析,探讨弱和强相互作用下的行为差异,揭示玻色-爱因斯坦凝聚的宏观占据与相互作用和旋转对混沌的影响。
2026-09-01 cond-mat.quant-gas nlin.CD quant-ph
Critical current throughout the BCS-BEC crossover with the inclusion of pairing fluctuations
本文系统分析费米子超流体在BCS-BEC渡越中的电流-动量特性,发现低温下回流电流阈值对应朗道临界动量,并统一描述破对与声子两种耗散机制,改进与实验数据的吻合。
2024-03-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Evidence for the breakdown of momentum independent many-body t-matrix approximation in the normal phase of Bosons
本文回顾了Shi和Griffin~ \cite{sg}以及Bijlsma和Stoof~ \cite{bs}提出的玻色子系统的动量无关多体t矩阵方法。尽管它的流行,简单,预期的优势是它的适用性正常和超流相,我们发现,该理论在正常阶段的玻色子。我们推测,这种失败是由于忽略了动量依赖的t-矩阵。
2014-12-23 cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Momentum-space calculation of four-boson recombination
用四粒子跃迁算符的动量空间积分方程描述了具有大双玻色子散射长度的四全同玻色子系统。研究了通过超冷四玻色子重组产生Efimov三聚体。复合率的普遍行为被证明。
2012-01-11 cond-mat.quant-gas nucl-th physics.atom-ph
BCS-BEC crossover in nuclear matter with the relativistic Hartree-Bogoliubov theory
基于相对论Hartree-Bogoliubov理论,系统地研究了核物质中对相互作用强度对双中子关联的影响,以及$^{1}S_{0}$通道中中子库珀对的超流性与双中子对的玻色-爱因斯坦凝聚的交叉.在粒子-粒子通道中采用裸核子-核子相互作用Bonn-B,并引入有效因子来模拟介质效应和考虑对力可能的不确定性,在粒子-空穴通道中采用有效相互作用PK 1。当有效因子大于1.10时,在低密度区出现双中子BEC态,当有效因子小于0.85时,中子库珀对全部出现在弱耦合BCS区.由无量纲参数$1/(k_{\rm Fn}a)$($a$为散射长度,$k_{\rm{Fn}}$为中子费米动量)、零动量转移密度关联函数D(0)和有效化学势$ν_{\rm n}$分别得到表征BCS-BEC交叉的几个特征量的参考值。
2012-06-19 cond-mat.quant-gas nucl-th
Altermagnetism across the BCS-BEC crossover
University of Sassari(萨萨里大学);Università di Padova(帕多瓦大学);INFN Sezione di Padova(意大利国家核物理研究所帕多瓦分部)
本研究通过二维配对费米系统,揭示了交替磁性在BCS-BEC渡越中导致相位刚度普适二次方抑制,并引发有限动量配对不稳定性,为比较两侧配对破坏提供了简单模型。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Dynamics of trapped one-dimensional bosons for intermediate repulsive interactions
数值计算了任意两体$δ-$势相互作用强度下,少数相互作用的、简谐约束的一维玻色子的时间演化。它表明,在牛顿摆配置的运动周期经历了两个交叉作为相互作用的函数。此外,通过评估的结构因子,布拉格散射峰的相互作用强度的依赖关系,从弱耦合制度的不可穿透的Tonks-Girardeau的情况下说明。
2019-04-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Generalization of BCS theory to short coherence length superconductors: A BCS--Bose-Einstein crossover scenario
BCS理论被认为是凝聚态物理中最成功的理论之一。在普通金属超导体中,相干长度$ξ$很大,并具有两个重要特征:序参量(OP)和激发能隙(EG)相同,对的形成和玻色凝聚发生在相同的温度Tc。它无法解释低掺杂铜酸盐超导性:EG在Tc是有限的,因此不同于OP。由于这些超导体属于一个大类的小$ξ$材料,这种失败有可能产生广泛的影响。在这里,我们以一种自然的方式将BCS理论扩展到短$ξ$超导体,基于BCS-BEC交叉方案,并得出一个简单的物理图像,其中非相干的有限动量对随着配对相互作用变得越来越强而变得越来越重要,导致EG和OP之间的区别。从费米子角度来看的超导性和从玻色子角度来看的BEC只是同样的硬币。我们的理论能够做出可验证的定量预测。我们得到一个铜酸盐相图(一个自由参数),(半)定量与实验一致。费米子准粒子和玻色子对激发的相互补偿贡献为面内超流密度随T的准普适行为提供了一个自然的解释。我们的玻色子对激发也提供了一个内在的机制,长期神秘的线性T项的比热。非相干对的贡献导致新的低T幂律,与现有的实验一致。最后,我们证明了超导长程序的开始导致在Tc的比热尖锐的功能,与实验一致。
2018-01-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el 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
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