光学晶格中的费米原子 Mott 绝缘体

在固体材料中，电子之间的强相互作用可以导致出人意料的性质。一个典型的例子是 Mott 绝缘体，其电导率的抑制是相互作用的结果，而不是满 Bloch 带的后果。费米子系统中接近 Mott 绝缘相是凝聚态物理中许多引人入胜现象的起源，最显著的是高温超导。因此，使用原子物理学中开发的新型实验工具来进入这一能区是非常理想的。事实上，包含 Mott 绝缘体核心物理的 Hubbard 模型同样适用于囚禁在光学晶格中的量子气体。然而，迄今为止 Mott 绝缘区仅在玻色子气体中实现，缺乏费米子丰富而奇特的性质。这里我们报道了在光学晶格中排斥相互作用的两分量费米气体 Mott 绝缘体的形成。它由三个特征标志：双占据晶格位点的急剧抑制、从双占据率对原子数增加的响应推断出的压缩率强烈降低，以及激发谱中能隙模式的出现。对相互作用强度的直接控制使我们能够在不改变隧穿耦合或囚禁势的情况下比较 Mott 绝缘区与非相互作用区。我们的结果为进一步研究 Mott 绝缘体铺平了道路，包括自旋有序以及最终 d 波超流的问题。