拓扑与非拓扑费米超流体相的共存
量子气体
2022-11-18 v3 超导电性
摘要
受到 s-wave 配对和自旋轨道耦合作用的二维自旋不平衡费米气体，被认为是实现拓扑手性 p-wave 超流体的极具前景的平台。在 s-wave 配对的 BCS 极限下，即 Cooper 对仅处于弱束缚状态时，系统通过由 Zeeman 自旋劈裂能增加所驱动的二阶相变进入拓扑相。更强的两体吸引相互作用导致系统经历 BCS-BEC 交叉，在此过程中拓扑转变变为一阶相变。结果，在由 s-wave 相互作用强度和 Zeeman 能量张成的广阔相空间区域内，拓扑与非拓扑超流体在空间分离的域中共存。在此，我们使用零温平均场方法从理论上研究了这一相共存区域。我们给出了精确的数值结果，以说明共存相的基本物理特性，并验证了针对弱自旋轨道耦合推导出的近似解析描述。除了拓展我们对自旋不平衡超流费米系统的现有理解外，本方法还为未来研究非常规 Majorana 激发提供了平台，根据拓扑学，该激发应存在于系统中共存的拓扑与非拓扑超流体部分之间的内界面处。
引用
@article{arxiv.2107.10973,
title = {Coexistence of topological and nontopological Fermi-superfluid phases},
author = {K. Thompson and U. Zülicke and J. Brand},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10973},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 5 figures, RevTex4.2, v3: minor corrections to Eqs. (11c) and (A2); amended Figs. 4(c) and 4(d) [see also Erratum of published article: Phys. Rev. Research 4, 049001(E) (2022)]