石墨烯型光学晶格中的超冷费米子
量子物理
2009-10-27 v1 量子气体
摘要
石墨烯物理的一些重要特征可以通过将超冷费米子原子加载到具有蜂窝对称性的二维光学晶格中来重现，我们在此探讨其实验可行性。我们详细分析了由三束共面行波激光以各自角度相干叠加产生的光学晶格。相应的能带结构显示出位于布里渊区角落的狄拉克锥，在接近半填充时，该系统可由无质量狄拉克费米子很好地描述。我们通过精确推导最近邻跳跃参数作为光学晶格参数的函数来表征其性质。我们的半经典瞬子方法与紧束缚框架下完整哈密顿算符的精确数值对角化结果吻合良好。我们得出结论，进入狄拉克费米子区域所需的温度范围在实验上是可以达到的。我们还分析了激光配置中的不完美性，因为它们会导致影响狄拉克费米子的光学晶格畸变。我们证明，狄拉克锥在达到某个临界强度或角度失配之前仍然存在，而这些失配在实际实验中很容易控制。在紧束缚框架下，我们预测并数值证实，这些临界失配与光势强度的平方根成反比。我们还简要讨论了通过控制激光相位来精细调节狄拉克费米子质量的有趣可能性，该激光相位由三束共面独立驻波以各自角度非相干叠加产生的光学晶格中实现。
引用
@article{arxiv.0906.4158,
title = {Ultracold Fermions in a Graphene-Type Optical Lattice},
author = {Kean Loon Lee and Benoit Gremaud and Rui Han and Berthold-Georg Englert and Christian Miniatura},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.4158},
year = {2009}
}