相位涨落会影响三维费米气体中的 Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov 态吗？
量子气体
2015-06-17 v1
摘要
在超冷费米气体中，自旋不平衡对超流性的影响一直是深入研究的主题。原因之一是自旋不平衡会阻碍 Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 超流配对机制，在该机制中不同自旋态的费米子结合成零动量的库珀对。1964 年有人提出，一种称为 Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov (FFLO) 态的奇异超流态（其中库珀对具有非零动量）可能存在于自旋不平衡的费米气体中。在鞍点（平均场）层面，已表明 FFLO 态仅占据三维费米气体基态相图中非常小的一条区域。然而，一个尚待研究的问题是：鞍点周围的相位涨落对 FFLO 态有何影响？在本工作中，我们表明相位涨落仅对三维自旋不平衡费米气体鞍点相图中 FFLO 态的存在产生相对较小的定量修正。从系统的配分函数出发，我们在路径积分绝热近似下计算了有效作用量。然后将作用量在鞍点周围的涨落场中展开至二阶，从而得到涨落自由能。利用该自由能，我们计算了相位涨落对鞍点相图中 BCS-FFLO 跃迁的修正。在 FFLO 态存在的温度下，我们发现 FFLO 区域大小的修正很小。我们的结果表明，FFLO 序参量的相位涨落（可解释为其动量矢量的振荡）不会导致 FFLO 态相对于 BCS 态的不稳定性。
引用
@article{arxiv.1310.3840,
title = {Do phase fluctuations influence the Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in a 3D Fermi gas?},
author = {Jeroen P. A. Devreese and Jacques Tempere},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.3840},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 2 figures