具有自旋 - 轨道耦合的玻色 - 爱因斯坦凝聚体中罗顿模和声子模的软化

罗顿型激发通常源于强关联或长程相互作用，如超流氦或偶极超冷原子中所示。然而，在弱短程相互作用的量子气体中，最近合成的自旋 - 轨道 (SO) 耦合可导致各种非常规超流相，并产生具有罗顿 - 麦克斯特征的激发谱。利用布拉格光谱学，我们研究了$^{87}$Rb 原子的 SO 耦合玻色 - 爱因斯坦凝聚体，并表明“磁化”相中的激发谱明显具有双分支和罗顿 - 麦克斯结构。随着拉曼耦合强度$\Omega$的降低，观察到罗顿模软化，这是向自发打破空间平移对称性的条纹相发生相变的前兆。测得的罗顿能隙与理论计算吻合良好。此外，我们确定了磁化相和非磁化相中的声速，并在两者之间的相变附近观察到了声子模软化。我们还检验了$f$-sum 规则的有效性。