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两带超流中的交叉与量子相变:通过调控相互作用与带偏移从BCS配对到玻色配对的演化

超导电性 2022-04-20 v1

摘要

我们表明,在两带ss波超流中,可通过调控带内与带间ss波相互作用诱导量子相变(QPTs),这与单带ss波超流形成鲜明对比,后者仅发生Bardeen-Cooper-Schrieffer(BCS)与Bose-Einstein凝聚(BEC)超流之间的交叉。对于非零带间与吸引带内相互作用,我们证明基态始终具有两个互相穿透的超流,拥有三个谱学上不同的区域,其中配对性质存在质的区别:(I)两带均为BCS配对(BCS-BCS),(II)一带为BCS配对而另一带为BEC配对(BCS-BEC),(III)两带均为玻色配对(BEC-BEC)。此外,我们表明通过将带间相互作用精细调至零,可在基态中三个不同超流相之间诱导QPTs。存在两个仅单带超流的相(S1S_1S2S_2),以及一个两带均超流的相(S1+S2)(S_1 + S_2),这种情况在单带ss波系统中不存在。最后,我们建议在173^{173}Yb与87^{87}Sr中可观测到这些交叉与QPTs。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.08650,
  title  = {Crossovers and quantum phase transitions in two-band superfluids: The evolution from BCS to Bose pairing by tuning interactions and band offset},
  author = {Yue-Ran Shi and Wei Zhang and Carlos A. R. Sá de Melo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08650},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 4 figures