三维冷原子光学晶格中的狄拉克环与外尔环

最近，具有无能隙能谱的三维拓扑量子材料在物理学的许多分支中引起了相当大的兴趣。除了著名的例子，即底层能散中具有无能隙点结构的狄拉克点和外尔点之外，拓扑保护的无能隙能谱也可以沿着一个环出现，称为狄拉克节点环和外尔节点环。超冷原子气体为探索具有设计对称性的新拓扑材料提供了理想平台。然而，狄拉克环和外尔环是否能在冷原子的单粒子能谱中存在仍然不清楚。在此，我们提出了一个在冷原子光学晶格的单粒子能带色散中实现狄拉克环和外尔环的实用模型。我们的方案基于先前实验上已经实现的用于实现自旋轨道耦合的拉曼耦合装置。在没有塞曼场的情况下，该模型保持赝时间反演和反演对称性，允许狄拉克环的存在。施加破坏赝时间反演对称性的塞曼场后，狄拉克环分裂为外尔环。我们研究了该模型中吸引费米气体的超流性，并在准粒子能谱中也发现了狄拉克环和外尔环。