一维费米气体中的自旋不平衡
原子物理
2010-10-01 v2 量子气体
摘要
超导与磁性通常不共存。改变自旋向上和向下电子的相对数量会破坏超导的基本机制,即动量和自旋相反的原子的库珀对形成。大约四十年前,Fulde、Ferrell 以及 Larkin、Ovchinnikov 提出了一种奇异的配对机制(FFLO),其中通过形成具有有限动量的对来容纳磁性。然而,尽管进行了大量的理论和实验努力,极化超导仍然在很大程度上难以捉摸。在此,我们报告了对囚禁在一维(1D)管阵列中的超冷 Li 原子双自旋混合物的密度分布的实验测量,该系统类似于一维导线中的电子。在有限自旋不平衡下,系统发生相分离,其相分布与三维情况相反。在一维中,我们发现一个部分极化的核心,周围是由完全配对的 BCS 超流体或完全极化的费米气体组成的翼,具体取决于极化程度。我们的观测与理论计算定量一致,其中部分极化相被发现是 FFLO 态的一维类似物。这项研究展示了一维超冷原子气体如何用于创造非平凡的新物相,也为直接观测和进一步研究 FFLO 相铺平了道路。
引用
@article{arxiv.0912.0092,
title = {Spin-Imbalance in a One-Dimensional Fermi Gas},
author = {Yean-an Liao and Ann Sophie C. Rittner and Tobias Paprotta and Wenhui Li and Guthrie B. Partridge and Randall G. Hulet and Stefan K. Baur and Erich J. Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:0912.0092},
year = {2010}
}
备注
30 pages, 7 figures