Spontaneous Spin Textures in Dipolar Spinor Condensates: A Dirac String Gas Approach
本文研究了在不同的陷阱几何条件下,铁磁旋量凝聚体中由磁偶极-偶极相互作用引起的自发自旋织构。在平均场水平上,我们表明该系统是具有负弦张力的狄拉克弦气体的对偶,其中基态自旋纹理可以很容易地确定。我们发现,三维凝聚体更倾向于meron状涡旋织构,准一维凝聚体更倾向于轴向偏振耀斑织构,而准二维凝聚体则表现出meron织构或面内偏振织构.
2015-04-25 cond-mat.quant-gas
Spin mixing and protection of ferromagnetism in a spinor dipolar condensate
研究了铬偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中原子自旋相对于磁场倾斜一个角度$θ$后的自旋混合动力学。自旋混合由偶极耦合触发,但是,一旦动力学开始,它主要是由接触相互作用驱动的。对于特定情况$θ=π/2$,需要由磁梯度引起的外部自旋-轨道耦合项来实现动力学。然后,气体的初始铁磁特性被局部保留,这是一个意想不到的特征,我们将其归因于大的自旋相关接触相互作用。
2017-05-23 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic equation of a spinor dipolar Bose-Einstein condensate
我们介绍了自旋动力学的铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体的磁偶极-偶极相互作用的运动方程,使用一个矢量表示的超流速度和一个复杂的标量描述的磁化。这种简单的流体动力学描述提取了自旋波的动力学,并提供了一个简单的方法来研究凝聚体的自旋动力学。为了证明这种描述的优点,我们举例说明了动力学不稳定性和磁涨落偏好,它们以解析形式表示。
2010-11-10 cond-mat.quant-gas
Parametric amplification of matter waves in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
在适当的条件下,自旋变化碰撞可能导致旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中物质波的参量放大。磁偶极-偶极相互作用,虽然通常在碱性原子中非常弱,但在放大过程中发挥了非常重要的作用。我们发现,这些相互作用可能会导致一个强烈的依赖的放大动力学之间的角度陷阱轴和磁场方向。我们也分析了磁场梯度所起的重要作用,它也强烈地改变了放大过程。因此,在未来的实验中必须仔细控制磁场梯度,以便清楚地观察放大动力学中偶极相互作用的影响。
2010-05-12 cond-mat.quant-gas
Symmetry-breaking magnetization dynamics of spinor dipolar Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov理论研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在偶极-偶极相互作用下的对称性破缺磁化动力学.当一个磁场沿对称轴的煎饼形BEC在m = 0超精细子级,横向磁化发展打破手征或轴对称。根据所施加的磁场的强度形成各种磁化图案。在~(87)Rb和~(23)Na凝聚体中也能观察到这种现象。
2009-11-14 cond-mat.quant-gas
Twisted spin vortices in a spinor-dipolar Bose-Einstein condensate with Rashba spin-orbit coupling
本文考虑自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体,它具有Rashba自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用。由于自旋-轨道耦合、偶极-偶极相互作用和陷阱几何的综合作用,该系统呈现出丰富的基态自旋结构,包括扭曲的自旋涡旋。基态相图的自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用的强度来确定。
2016-07-29 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein condensates
本文综述了旋量和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的物理学。讨论了旋量BEC的平均场基态、Bogoliubov谱、多体基态和激发态。本文综述了自旋极化偶极玻色-爱因斯坦凝聚物和自旋偶极玻色-爱因斯坦凝聚物的性质。描述了旋量玻色-爱因斯坦凝聚中涡旋的一些独特特征,如分数阶涡旋和非阿贝尔涡旋。利用群论对序参量的对称性进行了分类,并基于同伦理论研究了各种拓扑激发。一些最近的事态发展在旋量BEC进行了讨论。
2012-07-31 cond-mat.quant-gas
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体,称为旋量凝聚体,是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中,旋量性质是由接触相互作用决定的,而由于小的磁偶极-偶极相互作用,磁化被动态冻结。在这里,我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质,其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时,我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变,低于该值时,相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Spontaneous Vortex Lattices in Quasi 2D Dipolar Spinor Condensates
受近期实验\cite{BA} \cite{BB}的启发,我们研究了具有不同纵横比的准二维铁磁凝聚体。我们发现,在零磁场下,偶极能产生一个局部能量极小值,所有自旋都位于二维平面内,形成一排{\em交替}取向的{\em圆形}自旋织构,对应于不同自旋分量中{ \em恒等}涡度的堆积.在大的磁场中,系统可以进入由椭圆和双曲线Mermin-Ho自旋织构阵列组成的长寿命动力学状态,而真正的平衡是单轴自旋密度波,沿磁场具有单一波矢,波长与长寿命涡旋阵列状态的特征长度相似。
2009-08-11 cond-mat.quant-gas
Spin squeezing in dipolar spinor condensates
在单模近似下研究了偶极相互作用对自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体压缩能级的影响。我们把我们的考虑限制在自旋算子张成的$\mathfrak{su}(2)$李子代数上。偶极相互作用的双轴性质允许在系统中动态生成自旋压缩态。我们在约化的平均场空间中分析相图,以确定不稳定不动点的位置。数值计算了自旋压缩参数,表明双轴反扭模型有可能达到最强压缩集。我们用高斯近似和冻结自旋近似部分地解释了系统尺度的变化。
2015-12-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Barnett effect in rotating spinor dipolar quantum droplets
University of Electro-Communications(电波大学);RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(理化学研究所计算科学中心)
研究通过释放自旋自由度稳定旋滴中的涡旋态,利用类似Barnett效应的机制产生轴向磁化,外加磁场使原子云旋转并形成稳定的束缚态。
2026-05-12 cond-mat.quant-gas
The physics of dipolar bosonic quantum gases
本文综述了玻色粒子组成的超冷气体的理论和实验研究的最新进展,除了超冷气体中通常起作用的短程各向同性接触相互作用外,玻色粒子还通过长程各向异性偶极-偶极相互作用。出现的偶极相互作用的具体属性强调,从平均场制度有效的稀释玻色-爱因斯坦凝聚体,达到的强相关制度的偶极玻色子在光晶格。
2009-05-04 cond-mat.quant-gas
Internal structure and stability of vortices in a dipolar spinor Bose-Einstein condensate
我们展示了偶极相互作用如何对原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋结构产生显著影响,并说明了适用于偶极旋量系统的一般物理原理。然后,我们发现和分析的核心奇异涡旋与非阿贝尔收费的点群对称的自旋3 $^{52}$铬凝聚。使用一个更简单的模型系统,我们分析了潜在的偶极物理,并显示了磁偶极耦合产生的特征长度尺度如何与s波散射的愈合长度层次相互作用,并导致核心结构的简单标准:当相互作用都在能量上有利于基态自旋条件时,例如在自旋为1的铁磁相中,奇异涡流的尺寸被限制为较短的自旋相关的愈合长度。相反,当交互竞争时(例如,在自旋为1的极性相),我们发现奇异涡旋的核随着偶极耦合的增加而增大。我们进一步展示了如何自旋对齐所产生的相互作用各向异性是明显的基态自旋涡旋线,是垂直于冷凝物的旋转轴的外观,以及在潜在的可观察到的内部核心自旋纹理。我们还解释了它是如何导致相互作用相关的角动量在非奇异涡旋的结果与旋转诱导的自旋有序的竞争。当各向异性被修改由一个强大的磁场,我们展示了它如何引起一个破环变形的涡核到一个自旋畴壁。
2017-04-07 cond-mat.quant-gas
Internal Josephson Effects in Spinor Dipolar Bose--Einstein Condensates
本文从理论上研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体三能级系统中由自旋交换相互作用和磁偶极-偶极相互作用驱动的内约瑟夫森效应,得到了新的自旋动力学.我们引入单一的空间模式近似的Gross-Pitaevskii方程,推导出约瑟夫森型方程,这是类似于隧道电流通过三个结之间的三个超导体。从一个类比与两个相互作用的非刚性的振动模式,我们确定独特的不同的振荡模式,称为0- $π$,0-$running$,$running$- $running$,$2nπ& running$ -$2π$,$single nonrigid pendulum$,和$two rigid pendulums$相位模式。这三种态的约瑟夫森模可望在真实的原子玻色气体系统中找到。
2009-12-09 cond-mat.quant-gas
Wigner-localized states in spin-orbit-coupled bosonic ultracold atoms with dipolar interaction
研究了具有类Rashba自旋轨道耦合的玻色子偶极超冷少体系统中Wigner局域化现象的发生。我们表明,后者强烈增强的偶极-偶极相互作用的影响,允许达到维格纳本地化制度的偶极矩的强度远小于那些必要的自旋轨道自由的情况下。
2014-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Two-mode dipolar bosonic junctions
本文考虑了双阱中的原子约瑟夫森结。我们采用两格点扩展的Bose-Hubbard哈密顿量,并通过Fisher信息、相干可见度和纠缠熵来刻画系统的基态.这些量作为不同井中玻色子之间相互作用的函数进行了研究。讨论了相干性损失的类薛定谔猫态的出现。
2012-12-14 cond-mat.quant-gas
A dipolar self-induced bosonic Josephson junction
本文提出了一种新的观测环约束玻色-爱因斯坦凝聚体中约瑟夫森振荡和宏观量子自陷现象的方案:偶极自诱导约瑟夫森结。垂直于陷阱对称轴极化原子,通过偶极相互作用产生有效的环形双阱势。通过数值求解三维含时Gross-Pitaevskii方程,我们发现相干隧穿现象,如约瑟夫森振荡和量子自陷。在自感结的动力学可以定性地描述一个双模模型,同时考虑到s波和偶极相互作用。
2011-03-08 cond-mat.quant-gas
Spontaneous Magnetic Ordering in a Ferromagnetic Spinor Dipolar Bose-Einstein Condensate
基于Gross-Pitaevskii和Bogoliubov理论研究了具有磁偶极-偶极相互作用(MDDI)的自旋1铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋动力学.我们发现,各种磁结构,如棋盘和条纹出现在动力学过程中,由于自旋交换相互作用,MDDI,二次塞曼和有限尺寸效应的综合影响,以及非平稳的初始条件。然而,伯克利小组观察到的短程磁序[Phys. Rev. Lett. { \bf 100},170403(2008)]在我们的计算中没有完全再现;顺序的周期性相差三倍,并且棋盘图案最终在我们的数值模拟中消失。差异的可能原因进行了讨论。
2010-06-24 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets with magnetic vortices in spinor dipolar Bose-Einstein condensates
本文研究铕自旋偶极 BEC 的自束缚液滴,揭示弱场磁涡旋环、磁场增强下经双稳转变及 Einstein-de Haas 旋转动力学,并表明受限磁涡旋可形成超固体。
2024-02-29 cond-mat.quant-gas
Stoner-Wohlfarth switching of the condensate magnetization in a dipolar spinor gas and the metrology of excitation damping
本文考虑准一维偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体在非均匀局域自旋取向近似下,即具有单向局域磁化。通过精确的有效偶极-偶极相互作用的解析计算,我们推导出一个Landau-Lifshitz-Gilbert方程的耗散凝聚磁化动力学,并显示它如何导致单轴铁磁粒子的Stoner-Wohlfarth模型,后者的模型确定稳定的磁化模式和磁滞曲线之间切换。对于一个外部磁场指向沿轴向,长的方向,我们解析求解的Landau-Lifshitz-Gilbert方程。该解决方案明确表明,磁偶极-偶极相互作用{ \it加速}的耗散动力学的磁矩分布和相关的失相的磁矩方向。在合适的条件下,由于偶极-偶极相互作用引起的磁化方向的移相发生在比目前实验实现的偶极旋量凝聚体的寿命小两个数量级的时间尺度内,例如,由大磁偶极矩原子${}^{166} \textrm{Er}$产生。这使得实验访问的耗散参数$Γ$的Gross-Pitaevski \v平均场方程,目前缺乏一个完整的量子动力学处理的耗散过程的系统,特别是,实验检查常用的假设,$Γ$是一个单一的标量独立的自旋指数。
2020-05-12 cond-mat.quant-gas
Density functional theory for strongly-correlated bosonic and fermionic ultracold dipolar and ionic gases
我们引入了一种密度泛函形式主义来研究强关联偶极和离子超冷玻色子和费米子气体的基态性质,基于弱耦合和强耦合极限的自洽组合。与传统的密度泛函方法相反,我们的形式主义不需要预先计算的相互作用的均匀气体,因此,它是非常适合于治疗系统的可调长程相互作用。由于它在强相关区域的渐近精确性,该形式主义适用于标准平均场论失效的系统。
2015-02-05 cond-mat.quant-gas
Quantum simulator of link models using spinor dipolar ultracold atoms
本文提出了一种利用自旋偶极超冷原子气体在二维晶格中模拟量子链路模型的方案,通过两种方法推导模型参数并探讨了向三维扩展的细节。
2023-03-28 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-th
Miscibility and stability of dipolar bosonic mixtures
将两个玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)结合起来可能会产生一种可混溶或不可混溶的混合物,甚至是一种剧烈的内爆。我们从理论上证明了偶极双组分玻色-爱因斯坦凝聚体产生的物理性质远比非偶极的要丰富。有趣的是,当两个组件都有等效的偶极子时,向不稳定性的转变在很大程度上不受偶极子物理的影响,但偶极子对稳定性的影响最大。相反,反平行偶极子强烈影响可扩展性,但对稳定性的影响很小。通过三维计算的基态和它们的激发,我们发现很强的依赖性上的限制几何形状。我们探讨和阐明的各种声子和旋相变,以及对称性保持交叉。
2021-07-20 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a coupled spin vortex pair in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
采用平均场论理论,数值研究了双势阱中偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中耦合自旋-涡旋对的碰撞和磁场猝灭动力学。当势垒突然释放时,两层凝聚体在阱中心发生碰撞,碰撞后涡旋对的手征发生交换,平行自旋涡旋相表现为同相碰撞,反平行涡旋相表现为异相碰撞.当横向磁场淬灭时,单层凝聚体中的涡旋中心开始作椭圆形轨迹的螺旋运动,中心位置的位移呈现出具有固有频率和阻尼率的阻尼简谐振荡。初始磁场和高斯势垒的高度可以调节自旋涡旋对的振荡模式,如平行涡旋对的旋向运动在两层中不同步,而反平行涡旋对的旋向运动呈现双螺旋结构,涡旋中心以相同的幅度反向运动。
2016-07-14 cond-mat.quant-gas
Spin Hall Effect in a Spinor Dipolar Bose-Einstein Condensate
从理论上证明了在中性原子通过磁偶极-偶极相互作用(MDDI)相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生自旋霍尔效应.由于MDDI耦合了两个碰撞原子的总自旋角动量和相对轨道角动量,因此它是一种自旋-轨道耦合。因此,当我们在磁子能级$m=0$中制备BEC时,处于$m=1$和$-1$态的热激发和量子力学激发的原子感觉到相反方向的类洛伦兹焦点。这就是自旋霍尔效应产生的根源。我们定义的质量电流和自旋电流算子的连续性方程和计算的自旋霍尔电导率从非对角电流电流关联函数内的Bogoliubov近似。我们发现,由于MDDI的电流算符的校正显着贡献的自旋霍尔电导率。并对可能的实验情况进行了讨论。
2016-03-10 cond-mat.quant-gas
Detecting One-Dimensional Dipolar Bosonic Crystal Orders via Full Distribution Functions
我们研究了无公度填充光晶格中少数偶极玻色子的基态。动能、势能和相互作用能的竞争导致了具有特征性的单体密度和二体密度的各种晶态有序的出现。我们探测这些订单之间的转换,并构建作为偶极相互作用强度和晶格深度的函数的紧急状态图。我们表明,可以观察到的晶体状态的订单使用从模拟单次拍摄图像中提取的粒子数的全分布函数。
2020-07-10 cond-mat.quant-gas
Properties of dipolar bosonic quantum gases at finite temperatures
在代表性系综理论框架下,研究了有限温度下具有偶极-偶极相互作用的超冷玻色子量子气体的性质。自洽耦合运动方程推导出的冷凝物和非冷凝组分。计算了偶极相互作用对零温和有限温下均质情况下凝聚体贫化、反常密度和基态能、物态方程、压缩性和压力等热力学量的修正。讨论了相互作用和温度对结构因子的影响。在局域密度近似的范围内,我们将我们的结果推广到被困偶极气体的情况。
2016-05-12 cond-mat.quant-gas
Collisionally Stable Gas of Bosonic Dipolar Ground State Molecules
本研究通过微波屏蔽稳定了强偶极NaCs玻色分子气体,将损耗降低超200倍,实现约1秒寿命,并蒸发冷却至36(5) nK,相空间密度提升20倍,为偶极分子玻色-爱因斯坦凝聚体的实现迈出关键一步。
2023-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Dipolar Collisions of Ultracold Ground-state Bosonic Molecules
超冷极性分子间的偶极碰撞是一个重要的研究课题,无论是从基本观点来看,还是从成功探索具有强和长程偶极相互作用的多体物理学的角度来看。在这里,我们报告的研究超冷基态钠铷分子之间的碰撞在电场诱导电偶极矩高达0.7 $\;$ D。我们观察到一个逐步增强的损失,由于越来越强的各向异性偶极相互作用引起的不同的分波之间的耦合。改变我们的样品的温度,我们发现很好的协议与理论损失率假设复杂的形成为主要的损失过程。我们的研究结果揭示了新的光在强偶极相互作用的存在下,复杂的分子碰撞的理解,也证明了多功能性的修改分子相互作用与电场。
2018-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Segregated quantum phases of dipolar bosonic mixtures in two-dimensional optical lattices
我们确定了二维光晶格中偶极玻色子二元混合物的量子相位。我们的研究的动机是最近的实验实现二元偶极冷凝物混合物的Er-Dy [物理评论快报。121,213601(2018)]。我们采用扩展的两组分玻色-哈伯德模型对该体系进行了模型化,并利用平均场论计算了该体系的基态相图。对于选定的情况下,我们还获得了分析相边界,通过使用站点解耦的平均场论。为了比较,我们还考察了两种物质玻色-哈伯德模型的相图。我们的结果表明,与长程种内相互作用相分离的量子相没有相序。长程种间相互作用的引入改变了系统的量子相位。这导致了具有相序的相分离量子相的出现。从没有相序的相分离量子相到相序量子相的转变打破了反转对称性。
2020-10-09 cond-mat.quant-gas
Two-dimensional miscible-immiscible supersolid and droplet crystal state in a homonuclear dipolar bosonic mixture
本研究通过三维数值模拟研究Dy-Dy偶极玻色子混合物的基态相图,发现可混溶与不可混溶的单液滴、多液滴、超固体和超流体相,并揭示通过散射长度调控可实现相变及超固体团簇和液滴晶格的动力学形成。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas
Theory of domain formation in inhomogeneous ferromagnetic dipolar condensates
最近对$^{87}$ Rb旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的实验研究表明,存在磁场驱动的量子相变,并伴随着在相变的铁磁侧形成结构。在这项理论研究中,我们研究的动态不稳定模式的过渡考虑到陷阱,非线性,有限温度和偶极-偶极相互作用的影响。从一个包含量子涨落的初始态出发,我们试图与最近的实验数据进行定量比较,并估计量子零点涨落对畴形成的贡献。最后,利用阱的强各向异性,我们提出了直接观察偶极-偶极相互作用对旋量凝聚动力学的影响的方法。
2009-04-07 cond-mat.quant-gas
Manipulating growth and propagation of correlations in dipolar multilayers: From pair production to bosonic Kitaev models
研究偶极多层中量子自旋1/2 XXZ模型的非平衡动力学,通过强XXX相互作用映射至玻色子模型,实现纠缠对指数产生与Kitaev模型手性传播,为量子传感与模拟提供关联控制方案。
2022-11-27 cond-mat.quant-gas quant-ph
Topological order-by-disorder in orbitally degenerate dipolar bosons in zig-zag lattice
旋量玻色子提供了拓扑有序无序的宏观量子行为的概念上的简单图像:轨道简并之字形晶格中的双组分偶极玻色子的顺磁态对于朝向发展非局域隐序的轨道的无限大量子涨落是不稳定的。在宽参数区,在拓扑态附近实现了具有自发四极晶格常数的局域关联精确基态。
2014-01-24 cond-mat.quant-gas
Microgravity-assisted off-axis spin vortex in a $^{87}$Rb dipolar spinor Bose-Einstein condensate
本研究通过求解Gross-Pitaevskii方程,探究微重力对光塞辅助下$^{87}$Rb凝聚体中自旋涡旋形成的影响,发现离轴结构,为微重力环境产生自旋涡旋态提供可靠方法。
2025-06-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quasi-molecular bosonic complexes -- a pathway to atomic analog of SQUID with controlled sensitivity
最近的实验进展,实现简并量子偶极气体在光晶格和灵活的实验装置,在实现各种几何形状提供了机会,探索奇异的量子多体相稳定的各向异性,长程偶极相互作用。此外,对这些系统的各种物理性质的前所未有的控制,从粒子的量子统计到粒子间的相互作用,允许设计新的设备。在本文中,我们考虑偶极玻色子被困在一个堆叠的一维光晶格层,以前研究在[1]。基于我们先前的结果,我们提供了一个描述的量子相稳定在这个系统中,其中包括复合超流体,固体,和supercounterfluids,其中大部分被发现是阈值-相对于偶极相互作用强度。我们还展示了增强的敏感性的SQUID型设备的旋转的效果,由两个复合超流体被困在一个环形的光晶格层与弱链接。
2016-01-11 cond-mat.quant-gas
Bosonic molecules in a lattice: unusual fluid phase from multichannel interactions
我们发现,多通道相互作用显着改变超冷玻色子分子在光晶格的相图。最显著的是,在传统超流体和莫特绝缘体之间存在一个不寻常的流体区域。在它,数量波动仍然存在,但相位相干性被抑制的一个重要因素。该因子可以任意大,至少在两个站点配置中是这样。我们用Gutzwiller平均场和密度矩阵重整化群(DMRG)方法计算了相图。虽然我们专注于玻色子分子没有偶极相互作用,我们希望多通道相互作用仍然是重要的偶极相互作用和费米子分子。
2018-06-06 cond-mat.quant-gas
Fractional Quantum Hall States of Dipolar Gases in Chern Bands
我们在一个短程跳到次近邻\cite{Neupert2011}的拓扑棋盘格中研究了具有长程偶极相互作用的费米子和硬核玻色子。我们考虑的情况下,偶极子是在垂直方向上排列的外场没有各向异性相互作用的复杂性。使用精确对角化,我们发现在填充因子为1/3和1/5的费米子(1/2和1/4的玻色子)在最低的陈带中的分数量子霍尔(FARTH)状态的清晰签名具有稳健的谱隙在中等偶极相互作用强度。研究了这些量子态对长程相互作用尾和带平坦的鲁棒性。当偶极相互作用减弱时,费米子的π H态转变为正常态,玻色子的1/4-π H态转变为超流态。玻色子1/2-OH态即使在没有偶极相互作用的情况下仍然存在,但当硬核变成具有临界现场排斥的软核时消失。在薄圆环极限下,静态密度结构因子表明,量子阱的量子态从量子阱的量子态转变为电荷密度波(CDW)态。
2014-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ultracold Dipolar Molecules Composed of Strongly Magnetic Atoms
在实验和理论相结合的努力,我们证明了一种新型的偶极系统的超冷玻色子偶极分子与大的磁偶极矩。我们的偶极分子是由强磁性玻色子铒原子样品在弱束缚Feshbach分子态中形成的。我们表明,超冷磁性分子可以携带非常大的偶极矩,我们演示了如何创建和表征它们,以及如何改变它们的方向。最后,我们确认,在准二维几何结构中的分子的弛豫速率可以减少通过使用偶极-偶极相互作用的各向异性,这种减少遵循一个普遍的偶极行为。
2015-11-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Heteronuclear magnetisms with ultracold spinor bosonic gases in optical lattices
最近实现的自旋-1的NaRb混合物在实验中的动机,在这里,我们调查Mott绝缘制度的异质磁性。不同于玻色子(费米子)统计只允许偶(奇)宇称态角动量组成的全同混合物,在原则上,所有的角动量态,这可能会导致新的磁相位的杂原子是允许的。在这些简并空间上可以产生各种不同的磁相,然而,具体的对称破缺相不仅取决于简并度,还取决于多体相互作用的竞争.我们使用玻色子动力学平均场论方法揭示了这些丰富的相位。这些相位的特征在于各种顺序,包括自发磁化顺序,自旋幅度顺序,单重态配对顺序和双重态顺序,它们可以共存,特别是在具有奇宇称的区域中。最后,我们解决可能的参数制度观察这些自旋有序莫特阶段。
2017-11-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Collective excitation spectra of dipolar bosonic fractional quantum Hall states
本文数值研究了旋转超冷偶极玻色气体在自旋守恒和自旋反转构型下的集体激发谱,计算了ν=1/2、1/4、1/6三个分数的低能激发,发现能隙随填充分数增大而增大,且仅在自旋守恒构型中出现双旋子结构,并通过谱权重分析为未来拉曼散射实验探测提供了参考。
2025-06-05 cond-mat.quant-gas
Anisotropic semi-vortices in dipolar spinor condensates controlled by Zeeman splitting
在自旋-轨道耦合的二元玻色-爱因斯坦凝聚体中,由各向异性偶极-偶极相互作用支持的空间各向异性孤立涡(AVS)最近被预测为二维半涡(零涡和涡分量构成的复合体)形式。我们表明,AVS的形状-水平或垂直,相对于平面内极化的原子偶极矩在底层BEC -可以有效地控制强度$Ω$的塞曼分裂(ZS)。从水平到垂直形状的过渡与$Ω$的增加被发现的数值和解析解释。在过渡点处,AVS呈现椭圆环的形状。研究了水平AVS的迁移率,发现随着$Ω$的增加,AVS的负有效质量通过有效质量发散点变为正。最后,我们报告了一种新的\textit{inverted} AVSs,零涡和涡分量放置在较低和较高的能量分量,所定义的ZS。它们是相对于由通常AVS提供的基态的激发态。非常令人惊讶的是,倒置AVS在大参数区域中是稳定的。
2017-10-04 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Bosonic and fermionic dipoles on a ring
我们发现,偶极玻色子和费米子被限制在一个准一维的环形陷阱表现出丰富的各种状态,因为他们的相互作用是不均匀的。对于纯排斥相互作用,随着偶极耦合强度的增加,存在从气体状状态到非均匀晶体状状态的交叉。对于偶极和环平面之间足够小的角度,存在具有吸引相互作用的区域,并且可以形成聚集态。
2011-07-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Homogeneous and inhomogeneous magnetic phases of constrained dipolar bosons
采用基于密度矩阵重整化群(DMRG)算法的数值模拟方法,研究了三体损耗机制下偶极玻色气体中几种磁相的出现.在将原始的哈密顿量映射到自旋语言中之后,我们发现玻色子理论和具有单离子各向异性和长程相互作用的自旋1海森堡模型之间有很强的平行性。在半满一维情况下,出现了一个丰富的相图,包括铁磁相、反铁磁相和非局域有序相,并且即使在存在俘获势的情况下也能保持。
2011-03-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Neutral skyrmion configurations in the low-energy effective theory of spinor condensate ferromagnets
研究了超流速度和磁化自由度下旋量凝聚铁磁体的低能有效理论。这个有效的理论描述了自旋刚度和skyrmions之间的长程相互作用之间的竞争,skyrmions是从普通铁磁体理论中熟悉的拓扑对象。我们找到精确的解决方案,描述中性配置的skyrmions和反skyrmions的非线性运动方程。这些解析解为具有偶极相互作用的旋量凝聚体铁磁体的晶磁有序的起源提供了一个简单的物理图像。我们还指出了与量子霍尔铁磁体有效理论的联系。
2010-08-13 cond-mat.quant-gas
Ultracold Dipolar Gases in Optical Lattices
本教程是一个理论工作,我们在其中研究超冷偶极玻色子气体的物理在光晶格。这种气体由玻色子原子或分子组成,它们通过偶极力相互作用,并且被冷却到量子简并温度以下,通常在nK范围内。当这种简并量子气体被加载到由激光的驻波产生的光晶格中时,会发生新的物理现象。这些系统实现扩展的哈伯德型模型,并可以被带到一个强相关的政权。这些气体的物理性质,占主导地位的远程,各向异性偶极-偶极相互作用,使用平均场近似,和精确的量子蒙特卡罗技术(蠕虫算法)进行了讨论。
2011-03-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exploring spin-orbital models with dipolar fermions in zig-zag optical lattices
锯齿型光晶格中的超冷偶极旋量费米子可以模拟固态系统中相关的自旋轨道模型,作为具有部分填充d能级的过渡金属氧化物,具有恢复轨道涨落的量子性质的有趣优点。我们讨论了两个不同的物理系统,这些模型可以模拟,晶格几何和自旋轨道量子动力学之间的相互作用产生了丰富的新的量子相位。
2012-01-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Bosonic quantum mixtures with competing interactions: quantum liquid droplets and supersolids
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO - 光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院)
研究玻色-玻色混合物中竞争相互作用的量子液滴和超固体形成机制,探讨量子涨落主导的超稀疏量子液体相及超固体特性。
2026-03-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ground state properties and excitation spectrum of a two dimensional gas of bosonic dipoles
本文对零温极限下的二维偶极玻色气体进行了量子蒙特卡罗研究。分析了均匀气体中极化角改变时的各向异性效应。我们限制我们的研究制度的偶极相互作用是严格排斥的,虽然对排斥的强度取决于矢量粒子间的距离。我们的研究结果表明,在每个粒子的能量的各向异性的影响尺度与气体参数在低密度的预期,这种缩放被保存为所有的偏振角,即使在这里考虑的最大密度。我们还评估了激发光谱的偶极玻色气体的上下文中的费曼近似和比较所得到的结果与Bogoliubov的。正如预期的那样,我们发现这两个近似在非常低的密度下一致,而随着密度的增加,它们开始相互偏离。对于研究的最大密度,我们观察到的偶极-偶极相互作用的激发光谱的各向异性的显着影响。
2012-10-15 cond-mat.quant-gas
Coherent zero-field magnetization resonance in a dipolar spin-1 Bose-Einstein condensate
在偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中,利用电流磁场屏蔽和高精度探测,可以在实验上探测低场或零场的非久期偶极动力学。在这里,我们分析研究零场非长期磁偶极相互作用效应,重点是在平均场论的单空间模近似下自旋1的玻色-爱因斯坦凝聚体的磁化动力学。由于偶极相互作用的双轴性质,一种新的共振发生在凝聚体磁化振荡,与先前假设的强磁场中的守恒磁化相反。此外,我们提出了一种动态解耦检测方法,这样的谐振,在实验中消除杂散磁场,但恢复磁化动力学。我们的研究结果揭示了偶极系统的新的光,并可能发现潜在的应用超越冷原子。
2015-07-24 cond-mat.quant-gas
Super Tonks-Girardeau state in an attractive one-dimensional dipolar gas
在低一维密度$n$下,研究了具有强1/x^3排斥势的垂直于纵轴取向的偶极子量子气体的基态。在接近接触时,多体波函数对两个粒子的间距x_{jl}的依赖性简化为两体波函数x_{jl}。偶极突然旋转,使它们平行于纵轴,紧接着,这个波函数仍然是排斥势的波函数,但由于现在的势是吸引势的,它将不是静止的。当nd^2-> 0时,该波函数的变化率趋于零。因此,对于小的nd^2值,这个态是亚稳态的,是玻色子的超唐克斯-吉拉多态的类似物,具有很强的零程吸引力。偶极系统等效于自旋为$z$分量的旋量费米气体,其中σ_{\uparrow}= \perp(垂直于纵轴)和σ_{\downarrow}=||(平行于纵向轴线)。从旋量到无旋费米气体的费米-费米映射,接着是标准的1960年费米-玻色映射,将费米系统还原为玻色气体。讨论了超冷偶极气体实现自旋突然转动的势实验,并用蒙特卡罗方法精确地计算了这些态的一些显著性质。
2012-12-23 cond-mat.quant-gas
Thermal spin fluctuations in spinor Bose-Einstein condensates
研究了动态稳定的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋涨落的热激活。我们分析了在m = 0的非偶极自旋1凝聚体的具体情况,其中热激活来自自旋变化碰撞,以及在最大拉伸状态m =-3的铬凝聚体的具体情况,其中热自旋波动是由于偶极诱导的自旋弛豫。在这两种情况下,我们表明,与旋量物理学的低能量可用于测温的目的,到极低的温度,通常不可能测量的玻色-爱因斯坦凝聚体与通常的测温技术。此外,系统的熵与所施加的塞曼能量的特殊依赖关系为绝热冷却开辟了一条可能的途径。
2013-01-15 cond-mat.quant-gas
Damping of long wavelength collective modes in spinor Bose-Fermi mixtures
本文用有效场论描述了自旋1玻色子和自旋1/2费米子的三维超冷混合体中的低能玻色激发。我们建立了一个有趣的费米子激发诱导一般的阻尼通常无阻尼的长波长玻色子集体戈德斯通模式。研究了两种玻色子态形成铁磁或极性超流体的情况。玻色子Bogoliubov激励的线性色散与重整化声速保持一致。对于极性超流体,我们发现两个无隙模式(密度和自旋)是阻尼的,而在铁磁超流体中,我们发现密度(自旋)模式是(不)阻尼。我们一般认为,这适用于至少通过密度-密度相互作用耦合的玻色子和费米子的任何混合物。我们讨论了我们的多体相互作用的玻色-费米混合物的实验结果的影响。
2015-07-17 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spatial Landau-Zener-Stückelberg interference in spinor Bose-Einstein condensates
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在空间非均匀横向磁场和周期纵向场作用下的Stückelberg振荡.我们发现,由于横向场的空间不均匀性,时域Stückelberg振荡导致所有自旋分量的密度分布中的干涉条纹。这种现象代表了空间域中的Landau-Zener-Stückelberg干涉。由于自旋为1的原子间的磁偶极-偶极相互作用会产生非均匀的有效磁场,因此,如果周期性地驱动偶极旋量凝聚体,也会出现干涉条纹。我们还指出了这种空间Landau-Zener-Stükelberg干涉的一些潜在应用。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas