Spin-exchange-induced exotic superfluids in a Bose-Fermi spinor mixture
Spin-exchange-induced exotic superfluids in a Bose-Fermi spinor mixture
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玻色-费米旋量混合物中自旋交换诱导的奇异超流体
DOI：
10.1103/physreva.100.031602
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发表时间：
2019-04
影响因子：
2.9
通讯作者：
Pu Han
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu Chuanzhou;Chen Li;Hu Hui;Liu Xia-Ji;Pu Han
我们考虑了自旋1/2玻色子和费米子的混合，其中只有玻色子受到拉曼光束诱导的自旋轨道耦合。费米子虽然没有直接耦合到拉曼激光器，但通过两种粒子之间的自旋交换相互作用获得了有效的自旋轨道耦合。我们的计算表明，这是一种很有希望的获得自旋轨道耦合费米气体的方法，无需拉曼诱导加热，可以实现长期寻求的拓扑费米超流体和拓扑带。相反，我们发现费米子的存在不仅为玻色子的超固体条纹相的产生提供了新的途径，而且更引人注目的是，它还可以大大增加玻色子密度条纹的空间周期，从而使该相位在实验中可以直接观察到。该系统为探索自旋-轨道耦合物理提供了一个新的实用平台，该物理通过两种物质的相互作用具有动态性质。
We consider a mixture of spin-1/2 bosons and fermions, where only the bosons are subjected to the spin-orbit coupling induced by Raman beams. The fermions, although not directly coupled to the Raman lasers, acquire an effective spin-orbit coupling through the spin-exchange interaction between the two species. Our calculation shows that this is a promising way of obtaining spin-orbit coupled Fermi gas without Raman-induced heating, where the long-sought topological Fermi superfluids and topological bands can be realized. Conversely, we find that the presence of fermions not only provides a new way to create the supersolid stripe phase of the bosons, but more strikingly it can also greatly increase the spatial period of the bosonic density stripes, and hence makes this phase directly observable in the experiment. This system provides a new and practical platform to explore the physics of spin-orbit coupling, which possesses a dynamic nature through the interaction between the two species.
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