超冷自旋 - 轨道耦合 $^{40}$K 气体中的自旋弛豫

我们报道了在超冷自旋 - 轨道耦合 $^{40}$K 气体中观测到的反常 Dyakonov-Perel' 自旋弛豫现象，该现象出现在 $|9/2,9/2\ >$ 与 $|9/2,7/2\ >$ 态之间的耦合（充当有效塞曼磁场）远强于自旋 - 轨道耦合场时。我们在小和大自旋极化条件下分别研究了横向和纵向自旋弛豫。研究发现，在小自旋极化下，横向（纵向）自旋弛豫分为四个（两个）区域：正常弱散射区、反常 Dyakonov-Perel' 类区、反常 Elliott-Yafet 类区和正常强散射区（反常 Elliott-Yafet 类区和正常强散射区），其中仅有正常弱散射区处于弱散射极限内。这与弱磁场下的传统情况截然不同，后者仅根据弱/强散射极限划分为弱散射和强散射两个区域。在大自旋极化下，我们发现充当有效磁场的 Hartree-Fock 自能可以显著抑制弱散射和强散射极限下的横向自旋弛豫。此外，注意到冷原子中的动量弛豫时间和 Hartree-Fock 有效磁场均随散射长度变化，反常 Dyakonov-Perel' 类区受到抑制，因此横向自旋弛豫在散射长度依赖性上被划分为三个区域：正常弱散射区、反常 Elliott-Yafet 类区和强散射区。另一方面，纵向自旋弛豫再次被划分为反常 EY 类区和正常强散射区。...