强关联费米超流体的集体模式与超流不稳定性
超导电性
2009-10-29 v3 量子气体
摘要
我们研究单带吸引型哈伯德费米子模型的超流相，将其作为晶格上强关联s波费米子超流体的原型。我们证明，除了长波声学模式外，该超流体的集体模式谱在很宽的密度和相互作用强度范围内还表现出尖锐的旋子模式。我们在广义随机相位近似(GRPA)框架内计算了声速和旋子能隙，并表明在强耦合下，GRPA结果与相应强耦合赝自旋模型的自旋波分析结果吻合良好。我们还利用这种双管齐下的方法，研究了存在超流时超流性的破坏。我们发现，超流可以在临界流动动量下通过几种不同的机制破坏——退配对、朗道不稳定性或动力学不稳定性——具体取决于维度、相互作用强度和费米子密度。这些不稳定性中最有趣的是电荷调制动力学不稳定性，它不同于先前研究的玻色超流体的动力学不稳定性。与这种不稳定性相关的电荷序有两种类型：(i) 由布里渊区角处旋子模式软化驱动的公度棋盘格调制，或 (ii) 由超流诱导的Bogoliubov准粒子有限动量配对产生的非公度密度调制。我们阐明了动力学相图，展示了在很宽的费米子密度和相互作用强度范围内主导不稳定性的临界流动动量，并指出了我们的结果对光晶格中冷原子费米子超流体实验的意义。
引用
@article{arxiv.0904.4474,
title = {Collective modes and superflow instabilities of strongly correlated Fermi superfluids},
author = {R. Ganesh and A. Paramekanti and A. A. Burkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.4474},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 10 figures. Corrected 3d phase diagram. References added. Minor changes in text