光学晶格中具有耦合基态的自旋1玻色子

本文从理论上研究了光学晶格中具有铁磁和反铁磁相互作用的超冷自旋1玻色子的超流--Mott绝缘体相变。两束反向传播的线偏振激光束，其偏振矢量之间的夹角为 $\theta$（lin-$\theta$-lin 构型），驱动 $F_g=1$ 到 $F_e=1$ 的原子内态跃迁，在产生光学晶格的同时耦合了磁量子数为 $m=\pm 1$ 的原子基态。由于该耦合，系统可被描述为一个二分量系统。在 $\theta=0$ 时，系统具有连续的同位旋对称性，该对称性可自发破缺，从而固定原子各分量中的粒子数。本文求出了系统的相图以及集体激发（即密度波与同位旋波）的能谱。在铁磁相互作用的情况下，超流--Mott绝缘体相变始终是二级相变；但在反铁磁相互作用的情况下，对于某些系统参数值，相变为一级相变，且超流相与 Mott 相可以共存。通过改变角度 $\theta$，可以控制原子各分量的布居数，并连续开启和调节它们的不对称性。