光格子中における中性フェルミ原子の高温超流動状態の研究

光学晶格中中性费米原子高温超流态研究

• 批准号: 08J00949
• 负责人: 素川 靖司
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J00949/
• 关键词: 光格子; 量子縮退; イッテルビウム; モット絶縁体; 冷却原子; 量子縮退原子気体

量子多体効果は多様な物理現象を起こす凝縮系物理学において、根幹をなすものである。そのもっともな顕著な例は、モット絶縁体相である。モット絶縁体相においては、粒子間の強い斥力相互作用によって、伝導性が強く抑制される。これまでに、冷却原子系の進展によって固体中の電子系に対応したモット絶縁体相が光格子中の原子系において近年、アルカリ原子において実現した。本研究においても、イッテルビウム(Yb)原子のボース同位体<174>^Yb, <170>^Yb)においても、超流動-モット絶縁体転移を観測した。これについては、すでに、以前の研究報告書においても報告した通りである。本年度は、昨年度に引き続き、3次元光格子中のボース原子と多成分フェルミ原子からなる混合量子縮退に着目し、強相関原子混合系(Strongly-Correlated Atomic Quantum Mixture System)の実現とその振る舞いについて研究を行った。本年度における主な研究成果は以下の3つに分けられる。(1)異種間が斥力相互作用する2つのモット絶縁体は、2つのモット絶縁体の大きさによって、混合モット絶縁体状態(Mixed Mott Insulator)と呼ばれる新しい量子相と相分離した絶縁体相(Phase Separated Insulators)の間のクロスオーバーが起きることを実験的に明らかにした。(2)異種間が引力相互作用する場合は、2つのモット絶縁体の大きさによって、異なる複合粒子(Composite Particles)が形成されることを実験的に示した。(3)相互作用し合う2つのモット絶縁体における熱力学特性を明らかにした。斥力側では、Pomeranchuk効果により冷却の効果が働き、一方で引力側では"anti-"Pomeranchuk効果が働き、加熱が起きることを示した。

The quantum multi-body effect is a multi-body physical phenomenon, and the condensation system is a physical phenomenon.そのもっともな顕在な Exampleは, モットJue縁体相である.モットAbsolute body phase においては, strong repulsive interaction between particles によって, conductivity がstrong くsuppression される.これまでに、Progress in cooling atomic system によってElectronic system in solid に対応したモットJu The atomic system in the light lattice of the solid phase has been in recent years, and the atomic system of アルカリatom has appeared. In this study, the においても, イッテルビウム(Yb) atom のボース isotope <174>^Yb, <170>^Yb)においても、Superfluid-モットJue縁体転movableを観measurementした.これについては、すでに、Previous research report においてもreport した通りである. This year's and last year's results, multi-component atoms and multi-component atoms in the 3-dimensional light lattice, mixed quantum shrinkage, strongly correlated atomic mixtures (Strongly-Correlated Atomic Quantum Mixture System)の実成とその Vibrationる武いについて Research を行った. This year's main research results are divided into three categories: (1) Repulsive force interaction between different species, 2つのモット縁体は, 2つのモット縁体の大きさによって, Mixed Mott Insulator), new quantum phase, phase separation, absolute bulk phase (Phase Separated Insulators)の间のクロスオーバーが起きることを実験的に明らかにした. (2) The case of gravitational interaction between different species, the 2-dimensional gravitational interaction, the heterogeneous composite particle (Composite Particles)がform the されることを実験's に Show した. (3) The interaction of the two is the same as the thermodynamic properties of the body. Repulsion side, Pomeranchuk effect, cooling effect, Gravity side, "anti-" Pomeranchuk effect, heating effect.

项目成果

Competition and coexistence of strongly-correlated phases of ytterbium Bose-Fermi mixtures in optical lattices

光学晶格中镱玻色-费米混合物强相关相的竞争与共存

• 发表时间: 2010
• 作者: T. Fukuhara;S. Sugawa;Y. Takasu;Y. Takahashi;素川靖司;素川靖司;素川靖司;素川靖司
• 通讯作者: 素川靖司

Interaction and filling-induced quantum phases of dual Mott insulators of bosons and fermions

• DOI: 10.1038/nphys2028
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Nature Physics
• 影响因子: 19.6
• 作者: S. Sugawa;K. Inaba;S. Taie;R. Yamazaki;M. Yamashita;Y. Takahashi

Mott insulator of ultracold alkaline-earth-metal-like atoms

超冷类碱土金属原子的莫特绝缘体

• 发表时间: 2009
• 期刊: Phys. Rev. A 79
• 作者: T.Fukuhara;S. Sugawa;M.Sugimoto;S.Taie and Y.Takahashi
• 通讯作者: S.Taie and Y.Takahashi

Submicron spatial modulation of an interatomic interaction in a Bose-Einstein condensate.

• DOI: 10.1103/physrevlett.105.050405
• 发表时间: 2010-05
• 期刊: Physical review letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: R. Yamazaki;S. Taie;S. Sugawa;Y. Takahashi

Realization of a SU(2)*SU(6)System of Fermions in a Cold Atomic Gas

冷原子气体中费米子SU(2)*SU(6)系统的实现

• 发表时间: 2010
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: Shintaro Taie;Yosuke Takasu;Seiji Sugawa;Rekishu Yamazaki;Takuya Tsujimoto;Ryo Murakami;Yoshiro Takahashi
• 通讯作者: Yoshiro Takahashi