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エキゾティック原子の量子気体の理論

奇异原子的量子气体理论

基本信息

批准号：
15F15703
负责人：
上田正仁
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-07-29 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15703/
关键词：
冷却原子ダイポール気体スピノール気体

项目摘要

During this year, I improved the numerical methods for describing the dynamics of ultracold dipolar Fermi gases and obtained compelling new results regarding the Einstein-de Haas effect in such systems. This was necessary because the first results I had obtained turned out to be flawed by unexpected artifacts, therefore I meticulously identified all sources of numerical errors and developed measures to overcome them. With the resulting improved numerical setup, I studied the dynamics of two-dimensional dipolar Fermi gases with two spin components, focussing on the so-called Einstein-de Haas (EdH) Effect, the transfer of magnetization into orbital angular momentum. My results show that in a Fermi gas, the EdH effect appears together with an additional process, a twisting motion, where both spin components rotate in opposite directions with considerably larger individual angular momenta than the full system. Using energy functionals I found out that this is the result of Fermi surface deformation, induced by the anisotropic dipole-dipole interactions and therefore absent in a BEC. A main consequence of this twisting motion is that the EdH effect might be easier to detect experimentally in a Fermi gas. A second feature of this twisting motion is its sensitivity to changes in the s-wave scattering length or an external magnetic field, which can lead to a reversal of the relative rotation. This could prove very useful for experimental research of ultracold dipolar gases such as Dysprosium, where the values of s-wave scattering lengths remain unknown so far.

在这一年里，我改进了描述超冷偶极费米气体动力学的数值方法，并在这类系统中获得了令人信服的关于爱因斯坦-德哈斯效应的新结果。这是必要的，因为我获得的第一个结果被证明是由意想不到的人工制品缺陷的，因此我仔细地确定了数字误差的所有来源，并制定了克服它们的措施。利用得到的改进的数值方法，我研究了具有两个自旋分量的二维偶极费米气体的动力学，重点研究了所谓的爱因斯坦-德哈斯(EDH)效应，即磁化强度到轨道角动量的转移。我的结果表明，在费米气体中，EDH效应与一个附加的过程--扭转运动一起出现，在这个过程中，两个自旋分量以相反的方向旋转，单个角动量比整个系统大得多。利用能量泛函，我发现这是由各向异性偶极-偶极相互作用引起的费米面形变的结果，因此在BEC中不存在。这种扭曲运动的一个主要结果是，在费米气体中，EDH效应可能更容易在实验中检测到。这种扭转运动的第二个特征是它对S波散射长度或外部磁场的变化很敏感，这可能导致相对旋转的反转。这可能会对像镝这样的超冷偶极气体的实验研究非常有用，到目前为止，S波的散射长度的值仍然未知。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Einstein-de Haas eff ect in a dipolar Fermi gas

偶极费米气体中的爱因斯坦-德哈斯效应

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
ArXiv 1701.054456v2 (2017)
影响因子：
0
作者：
M. Liu*;J.Y. Lin;C. Lu;K. A. Tieu;K. Zhou;T. Koseki.;U. Ebling and M. Ueda
通讯作者：
U. Ebling and M. Ueda

Dynamics of nematic order in ultracold dipolar gases

超冷偶极气体中向列有序的动力学

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Liu*;J.Y. Lin;C. Lu;K. A. Tieu;K. Zhou;T. Koseki.;U. Ebling and M. Ueda;U. Ebling and A. Eckardt;U. Ebling;U. Ebling;U. Ebling
通讯作者：
U. Ebling

Spinor dynamics in ultracold Fermions

超冷费米子中的旋量动力学

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Liu*;J.Y. Lin;C. Lu;K. A. Tieu;K. Zhou;T. Koseki.;U. Ebling and M. Ueda;U. Ebling and A. Eckardt;U. Ebling;U. Ebling;U. Ebling;Ulrich EBLING
通讯作者：
Ulrich EBLING

Spin relaxation in a one-dimensional large-spin degenerate Fermi gas

一维大自旋简并费米气体中的自旋弛豫

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
ArXiv 1612.02618 (2016)
影响因子：
0
作者：
M. Liu*;J.Y. Lin;C. Lu;K. A. Tieu;K. Zhou;T. Koseki.;U. Ebling and M. Ueda;U. Ebling and A. Eckardt
通讯作者：
U. Ebling and A. Eckardt

Spinor and spatial dynamics of trapped dipolar Fermions

俘获偶极费米子的旋量和空间动力学

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Liu*;J.Y. Lin;C. Lu;K. A. Tieu;K. Zhou;T. Koseki.;U. Ebling and M. Ueda;U. Ebling and A. Eckardt;U. Ebling
通讯作者：
U. Ebling