Itinerant ferromagnetism entrenched by the anisotropy of spin-orbit coupling in a dipolar Fermi gas
研究各向异性自旋轨道耦合下偶极费米气体的巡游铁磁性，发现SOC各向异性显著影响转变边界与基态，提出量子控制方案以克服实验困难，并揭示了奇异费米面与反常相区。
2023-04-01 cond-mat.quant-gas
Itinerant ferromagnetism of two-dimensional repulsive fermions with Rabi coupling
我们研究了由两个拉比耦合的超精细态组成的碱金属原子排斥性的二维费米子云。在变分Hartree-Fock方案下，我们解析计算了系统的基态能量。然后，我们确定的条件下，有一个量子相变与自发对称性破缺从一个自旋平衡的配置，一个自旋极化的，被称为巡游铁磁性的效果。有趣的是，我们发现当每个粒子的相互作用能大于每个粒子的动能和Rabi耦合能时，跃迁出现。分析了极化相的巡游铁磁性，得到了粒子数不平衡与相互作用强度、拉比耦合和数密度的函数关系。最后，采用局域密度近似研究了外谐波约束的影响。我们预测，一个单一的原子云可以显示人口不平衡的中心附近的陷阱和一个完全平衡的配置在外围。
2017-04-03 cond-mat.quant-gas
Contact potential instability in the path-integral description of itinerant ferromagnetism
长期以来，人们一直预测，一个双组分非定域费米气体将表现出足够强的排斥相互作用的自发极化，这种现象被称为巡回铁磁性。最近的实验与超冷原子气体已经达到了相互作用的强度，理论模型预测的正常到巡回铁磁相变的发生，但到目前为止，这种转变还没有被观察到。费什巴赫共振的排斥分支的不稳定性阻止了巡游铁磁态的形成，但尚不清楚这是否是唯一阻碍其实验实现的不稳定性。本文利用Hubbard-Stratonovich变换中密度场的路径积分方法研究了具有接触相互作用的均匀二组分费米气体的稳定性。在鞍点近似，我们表明，没有一个极端的行动是最小的，这意味着所有的极值是不稳定的小密度波动。这意味着一个更普遍的机械不稳定性的极化（巡回铁磁）和正常状态的系统中的路径积分形式主义。我们发现，在研究巡游铁磁性时，考虑系统的稳定性是很重要的。由于（机械）的稳定性可能会受到影响的相互作用潜力的细节，我们建议使用一个更现实的潜力比接触电位在未来的理论描述。
2015-12-07 cond-mat.quant-gas
Itinerant Ferromagnetism in a polarized two-component Fermi gas
我们分析了当排斥相互作用的两组分费米气体对相分离变得不稳定时。我们专注于强极化极限的均匀混合物的自由能可以准确地计算在定义良好的准粒子，排斥极化子。相图作为极化，温度，质量不平衡，和排斥极化子能量的函数，以及散射长度和范围参数提供。我们发现，排斥极化子的寿命显着增加的相互作用范围和少数原子的质量，提高了检测到难以捉摸的巡游铁磁态与超冷原子的过渡的前景。
2013-06-12 cond-mat.quant-gas
Itinerant ferromagnetism in dilute SU(N) Fermi gases
本文给出了SU（N）排斥性费米气体的能量随自旋通道占据率的二阶函数的精确解析结果。这是一个旧的结果，现在纳入了系统的偏振度的扩展。因此，可以获得气体的磁性，没有数值不确定性。对于自旋1/2，我们发现，二阶修正改变巡回铁磁转变从连续到一阶。相反，对于自旋大于1/2的相变总是一阶类型。当自旋增加时，转变临界密度降低，使得相变更容易用于超冷稀释费米气体的实验。估计的费米气体的Yb和Sr的自旋分别为5/2和9/2，报告。
2022-11-02 cond-mat.quant-gas
Itinerant ferromagnetism of a repulsive atomic Fermi gas: a quantum Monte Carlo study
利用量子蒙特卡罗模拟研究了T=0时两组分排斥性费米气体的相图。对于一个给定的值的正s波散射长度，纯粹的排斥和纯粹的吸引力模型的潜力被认为是为了分析的限制，普遍制度的细节，原子间的力量可以忽略不计。平衡和非平衡系统的状态方程作为相互作用强度的函数进行计算，并确定了铁磁性的临界密度。强极化气体的每个粒子的能量的计算和参数化的排斥极化子，这是有关的完全磁化的铁磁态的稳定性的物理性质。最后，我们分析了在极化/相互作用平面上的相图的假设下，只能产生具有均匀磁化的相位。
2010-04-07 cond-mat.quant-gas
Itinerant ferromagnetism in a two-dimensional atomic gas
受三维超冷原子气体中铁磁行为的第一个实验证据的启发，我们探索了二维原子气体中巡游铁磁性的可能性。首先，我们开发了一种形式主义，演示了量子涨落如何驱动铁磁重构一阶，并考虑强加的人口不平衡的后果。其次，我们采用这种形式主义来阐明铁磁性在一个现实的陷阱几何的关键实验签名。
2010-09-19 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Itinerant Ferromagnetism in a Fermi Gas of Ultracold Atoms
自旋向上和自旋向下的费米子组成的气体会因为排斥作用而变成铁磁性吗？这个问题还没有找到一个明确的理论答案，在一个用超冷双组分费米气体进行的实验中得到了解决。观察到的非单调行为的寿命，动能，和大小增加排斥相互作用提供了强有力的证据相变到铁磁状态。这意味着在没有晶格和能带结构的情况下，离域费米子的巡游铁磁性是可能的，并验证了Stoner提出的铁磁性的最基本模型。
2009-07-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Response to comment by Tin-Lun Ho on "Itinerant Ferromagnetism in a Strongly Interacting Fermi Gas of Ultracold Atoms", Science 325, 1521 (2009)
何在他的评论中声称，我们的实验是超冷费米气体中不存在巡回铁磁性的直接证据。这种说法是不正确的，并且基于对弛豫时间的无效估计和对铁磁畴可检测性的错误解释。我们指出，实验证据与铁磁性的存在是一致的，但还需要进一步的实验来区分铁磁性基态和具有铁磁性关联的非磁性基态。
2009-12-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Polarons, Dressed Molecules, and Itinerant Ferromagnetism in ultracold Fermi gases
本文讨论了几个杂质原子在超冷费米子气体中的性质，即所谓的费米极化子问题。一方面，这个多体系统是有吸引力的，因为它可以用简单的图解和/或变分理论方法几乎精确地描述。另一方面，它提供了定量可靠的洞察强相互作用的人口不平衡量子混合物的相图。特别地，我们证明了极化子问题可以应用于研究巡游铁磁性，一个长期存在的问题，在量子力学。
2014-02-25 cond-mat.quant-gas quant-ph
Itinerant ferromagnetism of a dipolar Fermi gas with Raman-induced spin-orbit coupling
通过研究零温和有限温度下的奇异相图，阐明了具有拉曼诱导自旋轨道耦合的偶极费米气体的巡游铁磁性。结果表明，偶极相互作用和自旋轨道耦合可以证实铁磁性的形成，而拉曼耦合则相反地消除了这种铁磁性转变的趋势，这大大超越了仅用接触相互作用来理解这一问题的一般认识。我们通过动量空间中的密度和自旋翻转分布来探索基态，其在强拉曼耦合下表现出新颖的简并性，表现为零温度下的非零熵。当改变偶极和自旋轨道耦合强度时，我们计算了实验系统所能达到的转变温度，这为进一步的实验实现铺平了道路。
2021-12-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A repulsive atomic gas in a harmonic trap on the border of itinerant ferromagnetism
除了超流性，巡回（斯托纳）铁磁性仍然是相关费米系统中最具特征的相之一。最近的一个实验报道了双组分超冷费米气体中费什巴赫共振排斥侧的新相行为的第一个证据。通过调整最近的理论研究，原子陷阱的几何形状，我们表明，绝热铁磁转变将发生在一个较弱的相互作用强度比在实验中观察到的。这种差异激发了一个简单的非平衡理论，该理论考虑了磁缺陷和三体损耗的动力学。开发的形式主义显示出良好的定量与实验一致。
2009-10-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of three-body loss on itinerant ferromagnetism in an atomic Fermi gas
最近的一项实验首次提供了在具有排斥相互作用的费米子超冷原子气体中存在巡游铁磁性的证据。然而，在这种状态下的气体也受到显着的三体损失。我们采用扩展的赫兹-米利斯理论来解释损耗对跃迁和铁磁态的影响。我们发现，损失阻尼量子涨落，从而显着增加临界相互作用强度所需的诱导铁磁性。这种效应可以解决实验和以前的理论预测的临界相互作用强度之间的差异。通过研究铁磁体中的集体自旋激发，我们进一步阐明了损耗的影响。即使在完全极化的状态下，其中损耗被完全抑制，自旋波获得与三体损耗系数成比例的衰减率。
2009-11-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction energy and itinerant ferromagnetism in a strongly interacting Fermi gas in the absence of molecule formation
研究了零温下无分子形成的强相互作用费米气体中的相互作用能和巡游铁磁性的可能性。相互作用能是通过将Galitskiii-Feynman型微扰对气体参数中所有阶次的贡献求和而得到的。它可以表示为一个简单的相空间积分的介质中散射相移。在三维和二维（3D和2D）中，相互作用能在从玻色-爱因斯坦凝聚体侧达到共振之前显示出最大值，这为相互作用能的实验测量提供了可能的解释。这一现象可以用介质中二元相互作用性质的质变来解释。能量极大值的出现对巡游铁磁性有重要影响。在3D中，铁磁转变是重入的，并且巡游铁磁性存在于能量最大值附近的窄窗口中。在2D中，目前的理论方法表明巡回铁磁性不存在，这反映了能量最大值变得比完全极化状态的能量低得多的事实。
2014-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Itinerant ferromagnetism in a Fermi gas with contact interaction: Magnetic properties in a dilute Hubbard model
本文用量子MonteCarlo方法研究了立方晶格上排斥哈伯德模型的基态性质。我们专注于低密度系统与不同的现场相互作用$U/t$，作为一个模型相关的巡回铁磁性在稀费米气体与接触相互作用的最近的实验。扭转平均边界条件被用来消除开壳效应和大晶格尺寸进行了研究，以减少有限尺寸的影响。符号问题由广义约束路径近似控制。在这个模型中没有发现铁磁相变。基态的相关性是一致的顺磁性费米液体。
2010-09-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in an atomic Fermi gas: Influence of population imbalance
研究了具有排斥作用和粒子数不平衡的巡游超冷原子费米气体中的铁磁有序。在一个空间均匀的系统中，我们表明，在零温度的过渡到巡回磁相变从一阶到二阶的人口不平衡增加。利用这些结果，我们阐明了被困几何中存在的阶段，发现三种特征类型的行为与不断变化的人口不平衡。最后，我们概述了潜在的实验研究结果的影响。
2009-05-18 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mean-field study of itinerant ferromagnetism in trapped ultracold Fermi gases: Beyond the local density approximation
本文从理论上研究了自旋不平衡的球形囚禁超冷费米气体在原子间强排斥作用下的巡游铁磁相变。我们的研究是基于Hartree-Fock平均场方程的自洽解，超越了广泛使用的局域密度近似。我们表明，虽然局部密度近似在顺磁相，铁磁过渡后，它导致各种热力学量的定量差异，即使大的原子数。我们确定的相变的位置，通过监测的形状变化的自由能曲线，增加在各种相互作用强度的极化。
2010-08-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in the repulsive Hubbard chain with anisotropic odd-wave attraction
利用密度矩阵重整化群方法研究了具有在位排斥和各向异性最近邻吸引的Hubbard链的基态性质.这种非定域吸引作用在只具有一个自旋分量的费米子之间，类似于冷原子系统中p波费什巴赫共振的效应。我们分析了巡回铁磁性的发病，精确定位的临界吸引力强度，部分和完全铁磁状态发生。在冷原子的设置，其中两个（伪）自旋人口分别保守，铁磁性发生与一个完全不平衡的带绝缘域托管的吸引力组件的成核。这个区域的大小随着吸引力的强度而增长，因此增加了另一个区域的（相反的）不平衡，直到两个自旋分量完全分离。在谐波陷阱的存在下，铁磁状态主机的部分不平衡域的中心与过量的吸引力组件和填充低于一个。这个中心区域被完全不平衡的区域包围，位于陷阱尾部，只容纳属于另一个组件的费米子。
2020-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in an SU(3) Fermi-Hubbard model at finite temperatures: A dynamical mean-field theory study
本文利用动力学平均场理论和量子蒙特卡洛模拟研究SU(3)费米-哈伯德模型，发现空穴掺杂可诱导铁磁有序态并发生一级相变，同时分析了其稳定性及与广义Nagaoka铁磁性的关联。
2025-09-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Three attractively interacting fermions in a harmonic trap: Exact solution, ferromagnetism, and high-temperature thermodynamics
三个费米子在球谐势阱中具有强排斥作用，构成了最简单的非平凡系统，可以表现出巡游铁磁性的开始。在这里，我们提出了三个被困，吸引相互作用的费米子附近的费什巴赫共振的精确解。我们分析的能级上的原子相互作用是有效的排斥的共振分支。当s波散射长度a足够正时，三个完全极化的费米子在能量上对单个自旋翻转是稳定的，这表明在最近的实验中推断出的巡回铁磁性的可能性。我们还利用量子维里展开研究了强排斥或强吸引费米气体的高温热力学。计算了第二维里系数和第三维里系数。所得到的状态方程可以在未来的高温定量实验测量中进行测试，并可以为量子蒙特卡罗模拟提供有用的基准。
2010-07-07 cond-mat.quant-gas
Repulsive polarons and itinerant ferromagnetism in strongly polarized Fermi gases
我们分析了浸入费米海中的单个杂质的性质。在正能量和散射长度，我们表明，该系统具有一个明确的，但亚稳态的激发，排斥极化子，我们计算了它的能量，准粒子残留和有效质量。从热力学的角度，我们得到了敷料云的粒子数，说明了极化子的排斥性质。确定了重要的二体和三体衰变通道，并进一步计算了排斥极化子的寿命。完全自旋极化（铁磁）域的形成的稳定条件，然后检查一个一般的质量比的原子的二元混合物。我们的研究结果表明，质量不平衡降低相分离的临界相互作用强度，但很短的准粒子衰变时间将复杂的巡回铁磁性的实验观察。最后，我们给出了不同耦合强度和动量的杂质谱函数。
2011-05-18 cond-mat.quant-gas quant-ph
Geometric Frustration Assisted Kinetic Ferromagnetism in Doped Mott Insulators
本文利用DMRG和无限制Hartree-Fock方法，揭示了在中等耦合和有限掺杂下，三角晶格Hubbard模型中由双子-单子交换驱动的几何阻挫辅助巡游铁磁性机制，并构建了磁相图。
2025-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Interaction effects on the itinerant ferromagnetism phase transition
本文将稀薄费米液体巡游铁磁相变分析扩展至第三阶，发现s波有效程和p波散射长度改变转变点及相变类型，且分类不再仅由自旋决定。
2024-07-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Frustration induced Itinerant Ferromagnetism of Fermions in Optical Lattice
该研究指出阻挫晶格中单粒子基态在粒子-空穴变换下的双重简并引发能谷简并，并通过局域排斥相互作用导致的能谷 Hund 定则解释了近期实验观测到的金属铁磁关联，从而阐明了巡游铁磁性的新机制。
2023-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Symplectic ferromagnetism and phase transitions in multi-component fermionic systems
本文研究了具有辛（Sp（4）或同构SO（5））对称性的多组分费米子系统中的巡游铁磁相。考虑了两种不同的微观模型，并提出了研究非磁-磁相变临界行为的有效场论。研究表明，这类系统具有不同于自旋$\frac 12$费米子系统和SU（N）对称的高自旋系统的有趣的铁磁性和临界行为.本文还讨论了将所得结果推广到具有Sp（2N）对称性的高自旋系统的问题。
2020-03-19 cond-mat.quant-gas
Finite range and upper branch effects on itinerant ferromagnetism in repulsive Fermi gases: Bethe-Goldstone ladder resummation approach
本文研究了零温下具有上支效应和有效射程效应的排斥费米气体的铁磁相变。基于精确再现两体$s$波散射相移的广义有效拉格朗日量，利用Bethe-Goldstone阶梯近似，得到了能量密度随极化的非微扰表达式.对于硬球势，计算的临界气体参数$k_{\rm F}a=0.816$和自旋磁化率与固定节点扩散蒙特卡罗计算结果吻合较好。通常，正有效范围和负有效范围对临界气体参数$k_{\rm F}a$具有相反的影响：对于吸引势或费什巴赫共振模型，多体上支在$k_{\rm F}a=α$处具有能量最大值，其中$α=1.34$来自Bethe-Goldstone阶梯模型，这与实验结果定性一致。对于$k_{\rm F}a>α$，多体T矩阵具有正能量极，并且不可能区分束缚态和散射态。这些正能量束缚态被占据，因此上分支在$k_{\rm F}a=α$处达到能量最大值。在零范围极限内，存在铁磁相的窄窗口（$0.86<k_{\rm F}a<1.56$）。在足够大的负有效范围内，铁磁相消失。另一方面，正能束缚态的出现共振地增强了$k_{\rm F}a=α$周围的二体衰变速率，并可能阻碍上支费米气体的平衡相和铁磁性的研究。
2014-10-02 cond-mat.quant-gas nucl-th
Ultracold Gases of Ytterbium: Ferromagnetism and Mott States in an SU(6) Fermi System
研究表明，具有核自旋$^{173}$的镱原子超冷量子简并气体具有扩大的SU $(6)$对称性.在朗道费米液体理论，费米液体（Pomeranchuk）不稳定性的自旋通道中的稳定性标准被认为是。集中在SU $(n > 2)$概括的铁磁性，它表明在平均场论，从顺磁体的巡回铁磁体的过渡一般是一阶的。在对称性的基础上，讨论了一般SU $(n)$巡游铁磁基态及其拓扑激发。这些SU $(n > 2)$铁磁体可以通过使用光学方法或在光晶格中增加散射长度而变得稳定。然而，在目前的实验温度下的光晶格中，具有不同填充的Mott态预计将共存于同一个陷阱中，从基于SU $(6)$哈伯德模型的计算中获得。
2009-07-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Itinerant Ferromagnetism in SU(N)-Symmetric Fermi Gases at Finite Temperature: First Order Phase Transitions and Time-Reversal Symmetry
本文通过无限制Hartree-Fock计算和超越平均场分析，研究有限温度下SU(N>2)对称费米气体的巡游铁磁性，证明其相变为一级相变且无三临界点，并阐明了时间反演对称性的作用及Tan接触量的温度依赖。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ferromagnetism of the Repulsive Atomic Fermi Gas: three-body recombination and domain formation
最简单的巡游铁磁性模型，斯通纳模型，迄今为止，由于在大的散射长度下快速的三体复合，在排斥性超冷费米子中的实验观察还没有得到。在这里，我们表明，铁磁相可以通过施加一个温和的光晶格稳定。在光晶格中形成极化相时减少的动能下降将铁磁相延伸到更小的散射长度，其中三体复合足够小以允许相的实验检测。我们还表明，使用时间相关的密度泛函理论，在这样一个设置铁磁畴出现迅速从顺磁初始状态。
2013-08-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Itinerant magnetism in Weyl spin-orbit coupled Fermi gas
流动费米子系统的磁有序是凝聚态物理的前沿，可以追溯到斯通纳不稳定性。自旋轨道耦合（SOC）耦合了巡游费米子系统的两个基本组成部分，即自旋和轨道运动，为这个长期存在的问题开辟了新的视野。本文报道了具有Weyl自组织碳的三维费米气体中不存在巡游铁磁性，而是出现了各种巡游自旋密度波，这与自旋-轨道耦合系统中独特的对称性和自旋-动量锁定效应密切相关.更吸引人的是，强自组织自旋波提供了一种新的有效机制，可以在极弱的排斥作用下实现巡游自旋密度波，这对目前的超冷原子实验具有重要意义。在超冷原子实验中，可以通过布拉格光谱、飞行时间成像和{ \sl In-Situ }测量来探测这些新现象。
2015-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
