Study on cold fermionic atoms in optical lattices based on a dynamical mean field theory

基于动态平均场理论的光学晶格中冷费米子原子研究

• 批准号: 20540390
• 负责人: SUGA Seiichiro
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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-20540390/
• 关键词: 冷却フェルミ原子; 光格子; 動的平均場理論; 超流動; モット転移; 3成分内部自由度; カラー密度波; カラー選択型反強磁性; ペアモット絶縁体; カラー選択型モット状態; 軌道選択型BCS-BECクロスオーバー; 多軌道効果; カラー原子密度波状態; カラー反強磁性状態; 超固体状態

We investigated cold fermionic atoms in optical lattices by using a dynamical mean field theory. We showed that in the two-band systems the atomic density-wave, the superfluid, and the band insulating states appear depending on the orbital splitting and the attractive interaction. We obtained the phase diagram from the attractive to the repulsive interactions. We next showed that the band-selective BCS-BEC crossover occurs in the two-band system with the different ban-widths. We further investigated three-component (color) cold fermionic atoms in optical lattices. We showed that color density-wave state in the low-temperature region changes into the Fermi liquid state, the color-selective Mott state, and the paired Mott insulator depending on the strength of the repulsive interaction, as temperature is increased. These two Mott states are characteristic of the three-component system and can be detected by a photo-association spectroscopy.

利用动力学平均场理论研究了光学晶格中的冷费米子原子。我们发现在双带系统中，原子密度波、超流和带绝缘态的出现依赖于轨道分裂和吸引相互作用。我们得到了从吸引力到排斥力的相图。我们接下来证明了带选择性BCS-BEC交叉发生在具有不同带宽的两带系统中。我们进一步研究了光学晶格中的三分量（色）冷费米子原子。我们发现，在低温区的颜色密度波状态的费米液体状态，颜色选择性的莫特状态，和成对的莫特绝缘体取决于排斥相互作用的强度，随着温度的升高。这两个莫特态是三组分体系的特征，可以通过光缔合光谱检测到。

项目成果

Color-Selective Mott Transition and Color Superfluid of Three-Component Fermionic Atoms with Repulsive Interaction in Optical Lattices

光学晶格中具有排斥相互作用的三组分费米子原子的颜色选择莫特跃迁和颜色超流体

• 发表时间: 2010
• 期刊: Physica C
• 影响因子: 1.7
• 作者: S.Miyatake;K.Inaba;S.Suga
• 通讯作者: S.Suga

光格子中の3 成分フェルミ原子気体のモット相近傍における性質

光学晶格中莫特相附近三组分费米原子气体的性质

• 发表时间: 2011
• 作者: 菅誠一郎;稲葉謙介
• 通讯作者: 稲葉謙介

光格子中の3成分斥力フェルミ原子系の有限温度での性質

有限温度下光学晶格中三分量排斥费米原子系统的性质

• 发表时间: 2010
• 作者: 菅誠一郎;稲葉謙介
• 通讯作者: 稲葉謙介

Zero-temperature Phase Diagram of Two Dimensional Hubbard Model

二维哈伯德模型的零温相图

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Physics : Conference Series 150
• 作者: K.Inaba;A.Koga;S.Suga;N.Kawakami
• 通讯作者: N.Kawakami

Ordered states and Mott states of three-component repulsive fermionic atoms in optical lattices at finite temperatures

有限温度下光学晶格中三组分排斥费米子原子的有序态和莫特态

• 发表时间: 2011
• 作者: S.Suga;K.Inaba
• 通讯作者: K.Inaba