利用杂质诱导自旋序：磁性玻色极化子的相图

我们研究了一维自旋玻色气体中磁性玻色极化子（一种由自旋波激发修饰的杂质原子）的形成。在有效势模型中，杂质被宿主激发强烈束缚，这种束缚甚至可以克服杂质与介质间的排斥，导致自局域准粒子态。我们针对自旋分量间的拉比耦合、自旋-自旋相互作用和杂质-介质耦合，探索了吸引性和自束缚排斥性磁性极化子、排斥性非磁性（Fröhlich型）极化子以及杂质-介质相分离区域的相图。此类磁性极化子的剩余分量在强吸引和强排斥两支中都随强杂质-自旋相互作用而显著减小，说明杂质被显著修饰。该杂质可用于探测和操控磁性介质的自旋极化，同时抑制铁磁性自旋-自旋关联。研究表明，当自旋玻色气体接近不混溶时平均场理论失效，因为产生的自旋波激发十分显著。我们的发现表明，杂质可用于产生可控的自旋-自旋关联和磁性极化子态，这可以利用当前的冷原子实验装置实现。