超冷偶极费米气体的多体特性研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:reaker
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着近几年来超冷偶极分子气体实验研究上的重大突破,以及在具有较大磁偶极矩的原子系统中的玻色爱因斯坦凝聚和量子简并费米气体的实验实现,人们对于研究偶极费米及玻色气体的量子特性产生了浓厚的兴趣。本论文将针对偶极费米气体的一些量子多体特性展开论述。全文的内容安排如下:  在绪论部分,首先介绍了我们的研究对象以及研究意义。在第二章中,介绍了超冷偶极费米气体实验研究上的一些主要进展以及一些理论研究的基础。  在第三章中,我们集中讨论了在三维正常态下量子简并偶极费米气体的稳定性问题。我们采用了超出平均场(Hartree-Fock)的方法,从而考虑了关联能对稳定性的影响。我们发现当考虑了关联能的效应之后,体系发生塌缩时的临界密度要比平均场近似下的预测值小许多,这说明关联能会使体系变得更不稳定。接着,我们进一步应用局域密度近似的方法,研究了束缚在势阱中的系统的稳定性问题。为了与以前的其它结果进行比较,在本章中我们也对相关工作进行了简单介绍。  在第四章中,我们主要从理论上讨论了在二维正方光晶格中的偶极费米气体的一些新奇量子态,例如反铁磁态、超流态等。我们利用外加的微波交流电场将体系的偶极一偶极相互作用调节成偶极依辛(Ising)相互作用的形式。当这样的体系被束缚在一个二维正方光晶格中时,由于体系中存在反铁磁态和超流态的竞争,因此系统在零温时将有一个非常丰富的相图。我们发现当体系处于半满时,反铁磁态总是体系的基态。当体系的填充数减少时,超流态将出现。在这两个态之间是它们的相分离区域。当体系的相互作用强度和填充数不同时,超流态将会展现出不同的对称性,例如,d波(d)、拓展的s波(xs)以及xs+i×d等对称性。另外,我们也对这个模型的实验实现条件以及适用性进行了讨论。  在第五章中,我们从理论上讨论了在偶极费米气体中实现拓扑px+ ipy超流态的新方法。我们利用一个高速旋转的外加电场来调节体系中的偶极-偶极相互作用以获得一个有效的吸引相互作用。这个有效的吸引相互作用可以使得束缚在一个二维正方光晶格中的单分量偶极费米气体形成px+ ipy超流态。这种Px+ipy超流态在量子计算中有很大的潜在应用性。我们从理论上分析了这个系统,得到了体系零温时的相图。我们发现对于弱相互作用区,px+ ipy超流态在除了接近半满以外的其它所有填充数下都是稳定的。在弱相互作用的极限下,体系中的相分离区域将消失,系统将处于稳定的px+ ipy超流态。随着相互作用强度的增大,体系相分离的区域将逐渐变大。当相互作用强度达到某一个临界值时,体系将会出现两个绝缘体态之间的相分离区域,Px+ipy超流态将消失。我们还估计了体系发生Berezinskii-Kosterlitz-Thouless(BKT)相变时的转变温度。另外,我们也讨论了这个模型的实验可行性。在本章中,为了与以前其它的结果进行比较,我们也对相关工作进行了简单介绍。  在最后一章,我们对全文进行了总结,并讨论了今后这一课题进一步深入研究的方向。
其他文献
粒子激发X射线谱仪(APXS)是嫦娥三号巡视器的有效载荷,是一台以放射性同位素作为激发源、以硅漂移探测器(SDD)作为X射线探测器的X射线荧光分析仪,科学目标是测量月壤或月岩的主
在标准模型中,自然界物质主要由基本粒子——包括六种夸克、六种轻子和4种规范玻色子组成。基本粒子中唯一未被发现的是希格斯玻色子。该粒子会通过希格斯机制和Yukawa耦合给
小学生学习作文,总是从摹仿开始。为了准确、恰当、生动、完美地表达眼中所见、心中所想,多读、多看、多思、多练是必不可少的。借鉴他人的写法不失为一种好途径。就像学书法
量子光学是光学学科中新兴的前沿领域,该论文主要光场压缩态这一量子光学现象.首先研究人员场进行了量子化,量子化后的光场可用光子数态和位相态来描述,然后讨论了相干态的定
寻找能具有磁性的半导体材料是人们长期以来的期望。从上个世纪70年代开始出现了所谓铁磁半导体,其中的部分阳离子被过渡金属离子(如Mn++)取代,所以是兼具磁性的半导体。(Ga,Mn)As
锂离子电池负极材料主要分为碳负极材料、锡基负极材料、还有过渡金属氮化物负极材料等。二氧化锡作为一种绿色无毒、自然界储量丰富、有较高的理论比容量的优秀半导体材料,它的制备方法简单,有小的氧化电位,近年来被广泛的应用在气体传感器和锂离子电池负极材料的研究中。石墨烯作为碳材料的一种,拥有好的导电性和卓越的力学性能,它的问世引起了全世界的研究热潮。本文对二氧化锡/碳纳米结构进行了制备、表征及锂电性能的研究
该论文首次向国内计算物理学界详细地介绍了目前国际上一种最先进的计算方法,从头计算分子动力学方法同时对硅表面、?Ⅴ簇半导体表面、金属表面等几种曲型体系的表面动力学过
童年就像一棵大树,树上长满了红彤彤的苹果。然而,也有因为早熟而掉下来烂在地里的……一个星期五的下午,学校早早地放学了。我和往常一样去小区旁边的商店里买东西,琳琅满目
全球温室效应日益严重已经影响了人类的生存发展。欧美等航天发达国家都正在积极开展温室气体遥感探测仪器的研制工作,作为发展中大国的中国也亟需发展自己的大气温室气体遥感探测系统来监测本国和世界其他国家温室气体的排放情况,以提高在我国在碳政治和碳交易谈判中的话语权。在上述背景下,国家863计划支持开展了“全球二氧化碳监测科学实验卫星与应用示范”重大项目的研究,其中长春光机所负责碳卫星有效载荷高光谱与高空间
一句话点评:像是散文诗,又像是生命的乐章。  我们的生活中没有战争与饥饿,我们无法品尝艰苦的滋味。让我们随着作家的言语,阅读饥饿的年代。  县里的主任进村调查,千沟万壑的黄土高原里,汽车成了“废铜烂铁”,县主任只好徒步沿着山路,翻进一个个隐藏在沟底的小得不能再小的村子。来到一个村子,很安静,进土窑一看,炕上躺着一位老人,坐着一个不过十几岁的少女。那老人行将就木,少女长得还算高,但脸色发暗,眼睛浑浊
期刊