规则光学晶格中 d 轨道的晶体场分裂

在固体中,晶体场分裂指原子轨道简并度被周围离子通过静态电场解除。类似地,我们表明,在谐振子近似下导出的简并 d 轨道,被三角光学势的高阶泰勒多项式分裂为一个低能的 d_{x^2+y^2} 单态和一个 d_{x^2-y^2/xy} 双重态。在 2/3 填充处轨道莫特绝缘体的低能有效理论通常由海森堡-罗盘模型描述,其中罗盘型的反铁磁轨道交换相互作用依赖于键的取向,并在三角晶格中几何受阻。而对于方形光学晶格,简并 d 轨道被分裂为不同的多重态结构,即一个低能的 d_{x^2± y^2} 双重态和一个 d_{xy} 单态,其物理起源在于方形光学势的 C_{4v} 点群对称性。我们的结果在超冷原子系统与固态系统之间搭建了一座研究 d 轨道物理的新桥梁。