Theoretical study of superfluid ordering process in the BCS-BEC crossover regime of an ultracold Fermi gas

超冷费米气体BCS-BEC交叉区超流体有序过程的理论研究

基本信息

批准号：
22K03486
负责人：
大橋洋士
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

化学ポテンシャルの値が異なる２つの熱浴と接することで非平衡定常状態になっている２成分フェルミ原子気体の超流動転移を理論的に研究した。この駆動散逸系においては、先行研究により、２つの熱浴の影響で生じたフェルミ原子の運動量分布の2段構造により、熱平衡状態にある金属超伝導分野で議論されているFulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）状態の前駆現象と類似の「重心運動量がゼロでない対形成揺らぎ」が低温で増大することが既に知られているが、ガスのような空間的に等方的な系では、この揺らぎに因り、対応するFFLO超流動秩序は完全に破壊されてしまうとされていた。そこで、このFFLO型超流動状態を安定化する方法を探るため、先ず、熱平衡状態の金属超伝導における従来型FFLO状態の安定性を理論的に研究、空間的に等方的な系ではやはり自身の対形成揺らぎに因り長距離秩序は失われるが、結晶格子により系の等方性がない場合は、FFLO状態への相転移が有限温度で起こることをNSR理論を用い明らかにした。次に、本研究が対象とする「非平衡定常状態にある駆動散逸フェルミ原子気体」に研究を進めるため、空間的に等方的なガス系に対する従来の非平衡強結合理論を、系の空間的等方性を３次元光格子により破った状態でも扱えるように拡張した。この理論を用い、FFLO状態への相転移温度を理論的に評価、光格子の導入によりFFLO型の対形成揺らぎが抑制され、FFLO超流動相が実現することを理論的に明らかにした。

从理论上研究了两种组分的费米原子气体的超流体过渡，该气体与两个具有不同化学势值的热浴的接触，该气体处于非平衡稳态。在此驱动器耗散系统中，先前的研究已经知道，“成对的形成波动不具有零质心动量”，类似于fulde-ferrell-larkin-ovchinnikov（FFLO）态的前体现象，这是在高温下的高度平均变化范围内的范围中讨论的，这是在高度平均水平上的分布，而屈曲均与低温相关的结构，该结构的分布在低温下，是在低温下的分布。受两个热浴的影响。但是，在空间各向同性系统（例如气体）中，由于这种波动，相应的FFLO超流体顺序被完全破坏。 Therefore, in order to find a method for stabilizing this FFLO type superfluid state, we first investigated theoretical stability of the conventional FFLO state in metal superconductivity in thermal equilibrium states, and used NSR theory to clarify that, although long-range order is lost due to its own pairing fluctuation in the spatially isotropic system, when the system is not isotropic due to crystal lattice, the phase transition to FFLO状态发生在有限温度下。接下来，为了提高对这项研究针对的非均衡稳态驱动的费米原子气体的研究，我们已经扩展了传统的非均衡性强偶联理论，用于空间摩托气候系统的空间同位气体系统，以便即使在空间同位素系统的系统上也可以通过三二维的lattical lattical oftical offical offications处理。使用该理论，对相位的相变温度进行了理论评估，理论上揭示了光学晶格的引入抑制了FFLO类型的配对波动，从而导致了FFLO超氟化相。