强相互作用费米气体中的普适自旋输运
量子气体
2015-03-17 v1 强关联电子
摘要
费米子的输运在许多物理学领域都处于核心地位。电子输运驱动着现代技术,定义了超导体和绝缘体等物质状态,而电子自旋(而非电荷)正被探索作为新的信息载体。中微子输运为垂死恒星坍缩后的超新星爆发提供能量,而夸克-胶子等离子体的流体动力学输运则主导了早期宇宙的膨胀。然而,我们对这种强相互作用费米子物质非平衡动力学的理解仍然有限。超冷费米原子气体实现了此类系统的纯净模型,并可以原子物理学的精度进行实时研究。已经确定,即使高于超流转变温度,当相互作用调谐到散射共振时,这种气体也会以粘度极低的近乎完美流体形式流动。然而,我们在此表明,自旋流(与质量流相反)被最大程度地阻尼,并且相互作用可以强到逆转自旋流,使相反自旋分量相互反射。我们确定了共振时作为温度函数的自旋拖曳系数、自旋扩散率和自旋磁化率,并表明它们在高温下服从普适定律。在低温下,自旋扩散率趋近于由约化普朗克常数与原子质量之比设定的最小值。对于排斥相互作用,我们的测量似乎排除了亚稳态铁磁态。
引用
@article{arxiv.1101.0780,
title = {Universal Spin Transport in a Strongly Interacting Fermi Gas},
author = {Ariel Sommer and Mark Ku and Giacomo Roati and Martin W. Zwierlein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.0780},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 6 figures