掺杂Fermi-Hubbard模型中的磁性极化子成像
量子气体
2019-09-10 v1 量子物理
摘要
极化子是在相互作用多体系统中出现的最基本准粒子之一，即便在单个可动掺杂子层面也已形成。在二维Fermi-Hubbard模型背景下，预测此类极化子在靠近Mott绝缘态的低掺杂区、反铁磁背景中的带电掺杂子周围形成。与高 材料相关的宏观输运和谱学测量已为这些系统中此类准粒子的存在提供了有力证据。本文中，我们借助超冷原子量子模拟器完备的单格点自旋与密度分辨率，报道了掺杂Fermi-Hubbard系统中磁性极化子的首次微观观测。我们揭示了可动双占据子被局域磁关联降低甚至符号反转所“穿衣”的现象，这源于系统中动能与磁能的竞争。实验观测到的极化子特征与有限温度下的有效弦模型一致。我们通过将此可动情形与双占据子被钉扎在格点上的情形对比，证明双占据子的离域是极化子形成的必要条件。我们的工作为探测极化子间相互作用（可能导致条纹形成）以及微观探索极化子在赝能隙和坏金属相中的命运铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1811.06907,
title = {Imaging magnetic polarons in the doped Fermi-Hubbard model},
author = {Joannis Koepsell and Jayadev Vijayan and Pimonpan Sompet and Fabian Grusdt and Timon A. Hilker and Eugene Demler and Guillaume Salomon and Immanuel Bloch and Christian Gross},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.06907},
year = {2019}
}