玻色子量子霍尔态的结晶
量子气体
2022-01-14 v1 强关联电子
斑图形成与孤子
流体动力学
量子物理
摘要
相互作用相对于动能的主导地位是强关联量子物质的核心，从分数量子霍尔液体，到光晶格中的原子以及扭转双层石墨烯皆如此。晶体相常与关联量子液体竞争，当形成密度波的能量代价趋近于零时，二者之间发生转变。一个典型例子出现在高磁场中的电子，量子霍尔液体朝向维格纳晶体的不稳定性由磁长度处密度调制的类转子软化所预示。引人注目的是，规范场中的相互作用玻色子也预期形成类似的液体与晶体态。然而，将相互作用与强合成磁场结合一直是玻色量子气体实验的挑战。在此，我们研究朗道规范玻色–爱因斯坦凝聚体在最低朗道能级（LLL）内及附近的纯相互作用驱动动力学。我们观察到由磁转子凝聚驱动的自发结晶，该激发表现为磁长度处的密度调制。增加云密度将这一行为平滑地连接到开尔文–亥姆霍兹流体力学不稳定性的量子版本，其由快速旋转凝聚体的剪切内流剖面驱动。在长时间下，凝聚体自组织为持久的液滴阵列，由涡街分隔，并通过相互作用与有效磁力的平衡而稳定。
引用
@article{arxiv.2106.11300,
title = {Crystallization of Bosonic Quantum Hall States},
author = {Biswaroop Mukherjee and Airlia Shaffer and Parth B. Patel and Zhenjie Yan and Cedric C. Wilson and Valentin Crépel and Richard J. Fletcher and Martin Zwierlein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11300},
year = {2022}
}