一维光晶格中具有自旋 - 轨道耦合的排斥费米原子

受近期实验进展的启发，我们研究了一维光晶格中具有自旋 - 轨道耦合 (SOC) 的排斥费米原子。利用密度矩阵重整化群方法，我们计算了动量分布函数、能隙和自旋关联函数，以揭示丰富的基态性质。我们发现自旋 - 轨道耦合 (SOC) 可以产生非常规的动量分布，其关键取决于填充数。我们将对应的零能隙相称为 SOC 诱导的金属相。我们还表明，SOC 可以驱动系统从反铁磁莫特绝缘体转变为具有自旋旋转的铁磁莫特绝缘体。因此，预测在强 SOC 下，自旋旋转铁磁莫特绝缘体与 SOC 诱导金属相之间存在二阶量子相变。此处的自旋旋转意味着最近邻格点的自旋取向既不平行也不反平行，即它们具有交角 $\theta \in (0,\pi )$。最后，我们表明自旋结构因子峰值出现的动量 $k_{\mathrm{peak}}$ 也会受到 SOC 的显著影响。我们还推导了该动量关于 SOC 强度的解析表达式。这表明，可以通过飞行时间成像测量依赖 SOC 的自旋结构因子，在实验上探测到预测的自旋旋转铁磁 ($k_{\mathrm{peak}}<\pi /2$) 和反铁磁 ($\pi /2<k_{\mathrm{peak}}<\pi$) 关联。