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热赝自旋 -1/2 玻色气体中的 Stoner 铁磁性

量子气体 2014-11-13 v2 量子物理

摘要

我们使用两种互补方法:随机相位近似(RPA)和自洽 Hartree-Fock 理论,计算了具有接触相互作用的热赝自旋 -1/2 玻色气体的有限温相图。我们表明,破坏哈密顿量(赝)自旋旋转对称性的自旋间相互作用,通常会导致在超流转变温度以上出现磁有序相。在三维空间中,我们预测对于足够强的排斥性或吸引性种间相互作用,分别会出现正常易轴或易面铁磁体。正常易轴铁磁体是电子系统中已知的 Stoner 铁磁性的玻色子类比。对于自旋间吸引的情况,我们还讨论了 Cooper 配对相的\textit{玻色子}类比的可能性。研究表明,在三维空间中,该态的能量显著高于横向铁磁体,但在低维空间中更具能量竞争力。将我们的计算扩展至具有相等 Rashba 和 Dresselhaus 型耦合(如近期实验所实现)的自旋 - 轨道耦合玻色气体,我们研究了正常相中条纹有序的可能性。然而,在我们的近似下,未发现向条纹形成的不稳定性,这表明条纹有序在凝聚温度以下熔化,这与 Ji \textit{et al.} [Ji \textit{et al.}, Nature Physics \textbf{10}, 314 (2014)] 的实验观测一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.1242,
  title  = {Stoner ferromagnetism in a thermal pseudospin-1/2 Bose gas},
  author = {Juraj Radic and Stefan S. Natu and Victor Galitski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.1242},
  year   = {2014}
}

备注

5 pages, 3 figures. published version