极化共振配对超流体中的BEC-BCS渡越、相变与相分离

我们研究了两种费米子原子（由$\uparrow,\downarrow$标记的超精细态）组成的简并气体中，当两种组分的数目$N_{\uparrow}$和$N_{\downarrow}$不相等（即系统被“极化”）时的共振配对s波超流性。我们发现，在等布居数下被广泛研究的从紧束缚双原子分子的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）极限到弱关联库珀对的巴丁-库珀-施里弗（BCS）极限的连续渡越，在施加布居数差$\Delta N \equiv N_\uparrow - N_\downarrow$时会被多种不同现象所打断。我们的发现总结为一个“极化”（$\Delta N$）对费什巴赫共振失谐（$\delta$）的零温相图，该相图展示了相分离区域、周期性的FFLO超流体、极化的正常费米气体以及由分子凝聚体和完全极化的费米气体组成的极化分子超流体。我们描述了这些相及其之间转变的众多实验特征，特别关注它们在原子阱非均匀环境中的空间结构。