超冷費(fèi)米氣體在光晶格中的奇異超流相研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-20 04:50
自上世紀(jì)初Onnes首次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性以來,超導(dǎo)的概念不斷地被人們提起,并且人們開始在不同體系中觀測到超導(dǎo),從大到如中子星到小到如夸克-膠子等離子系統(tǒng)。1957年巴登(Bardeen),庫珀(Cooper)和史瑞夫(Schrieffer)三人先后提出在臨界溫度以下,自旋相反(其中一個(gè)自旋上而另一個(gè)自旋下)以及動(dòng)量相反的兩個(gè)費(fèi)米子,由于存在吸引相互作用而形成質(zhì)心動(dòng)量為零的庫珀對(duì),該理論成功地從微觀角度解釋了超導(dǎo)產(chǎn)生的機(jī)制。幾年后,人們從理論上預(yù)測到在低溫和強(qiáng)磁場的作用下的超導(dǎo)體中的庫珀對(duì)質(zhì)心動(dòng)量非零,此后人們開始在超導(dǎo)材料中尋找這種奇異超導(dǎo)態(tài)存在的證據(jù)。然而由于實(shí)驗(yàn)技術(shù)的限制,目前人們僅在重費(fèi)米子超導(dǎo)系統(tǒng)以及有機(jī)物超導(dǎo)體中間接地觀測到該奇異超導(dǎo)態(tài)的存在。上世紀(jì)末在稀化堿金屬原子氣中實(shí)現(xiàn)玻色愛因斯坦凝聚(BEC)標(biāo)志著冷原子物理的研究開端,其主要的研究對(duì)象為在零溫附近的堿金屬和堿土金屬原子。經(jīng)過近十幾年的發(fā)展,超冷原子氣體已經(jīng)成為在量子模擬方面最具有前景的物理平臺(tái)之一,主要表現(xiàn)在:冷原子系統(tǒng)中的Feshbach共振技術(shù)的提出和實(shí)現(xiàn),使得原子之間的相互作用人為可調(diào),從而人們能夠在超冷原子氣體中...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 簡介
1.1 Feshbash共振
1.2 自旋軌道耦合
1.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 光晶格中的冷原子氣體
2.1 光晶格勢(shì)
2.2 周期晶格中的無相互作用原子
2.3 瓦尼爾函數(shù)
2.4 哈伯德模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 費(fèi)米氣體超流以及BCS理論
3.1 多體系統(tǒng)在相干態(tài)表象下的配分函數(shù)
3.2 BCS配對(duì)理論
3.3 BCS能隙方程和粒子數(shù)方程
3.4 有限溫下二維超流系統(tǒng)的BKT相變
3.5 本章小結(jié)
第4章 光晶格中無自旋費(fèi)米氣體的Fulde-Ferrell超流相
4.1 FFLO超流相
4.2 光晶格中的無自旋費(fèi)米子(Spinless Fermion)模型
4.2.1 模型及哈密頓量
4.2.2 相圖
4.3 拓?fù)湎嘧?br> 4.3.1 Berry相位
4.3.2 Berry曲率
4.3.3 陳數(shù)(Chern number)
4.3.4 基于對(duì)稱性的拓?fù)浞诸?br> 4.3.5 光晶格中無自旋費(fèi)米冷原子的拓?fù)湎嘧?br> 4.4 Fulde-Ferrell超流相的穩(wěn)定性
4.4.1 零溫下的熱力學(xué)勢(shì)
4.4.2 有限溫下的BKT相變
4.5 Fulde-Ferrell超流相的實(shí)驗(yàn)測量
4.6 實(shí)驗(yàn)構(gòu)造方案
4.7 本章小結(jié)
第5章 雙層光晶格中費(fèi)米冷原子氣的配對(duì)密度波態(tài)
5.1 模型及哈密頓量
5.2 相圖及配對(duì)機(jī)制
5.3 系統(tǒng)的拓?fù)湫再|(zhì)
5.4 三層光晶格系統(tǒng)
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
本文編號(hào):3149009
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 簡介
1.1 Feshbash共振
1.2 自旋軌道耦合
1.3 論文結(jié)構(gòu)
第2章 光晶格中的冷原子氣體
2.1 光晶格勢(shì)
2.2 周期晶格中的無相互作用原子
2.3 瓦尼爾函數(shù)
2.4 哈伯德模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 費(fèi)米氣體超流以及BCS理論
3.1 多體系統(tǒng)在相干態(tài)表象下的配分函數(shù)
3.2 BCS配對(duì)理論
3.3 BCS能隙方程和粒子數(shù)方程
3.4 有限溫下二維超流系統(tǒng)的BKT相變
3.5 本章小結(jié)
第4章 光晶格中無自旋費(fèi)米氣體的Fulde-Ferrell超流相
4.1 FFLO超流相
4.2 光晶格中的無自旋費(fèi)米子(Spinless Fermion)模型
4.2.1 模型及哈密頓量
4.2.2 相圖
4.3 拓?fù)湎嘧?br> 4.3.1 Berry相位
4.3.2 Berry曲率
4.3.3 陳數(shù)(Chern number)
4.3.4 基于對(duì)稱性的拓?fù)浞诸?br> 4.3.5 光晶格中無自旋費(fèi)米冷原子的拓?fù)湎嘧?br> 4.4 Fulde-Ferrell超流相的穩(wěn)定性
4.4.1 零溫下的熱力學(xué)勢(shì)
4.4.2 有限溫下的BKT相變
4.5 Fulde-Ferrell超流相的實(shí)驗(yàn)測量
4.6 實(shí)驗(yàn)構(gòu)造方案
4.7 本章小結(jié)
第5章 雙層光晶格中費(fèi)米冷原子氣的配對(duì)密度波態(tài)
5.1 模型及哈密頓量
5.2 相圖及配對(duì)機(jī)制
5.3 系統(tǒng)的拓?fù)湫再|(zhì)
5.4 三層光晶格系統(tǒng)
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
本文編號(hào):3149009
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