Theoretical studies of BEC/BCS states in quantum atomic gases

量子原子气体中BEC/BCS态的理论研究

基本信息

批准号：
17540368
负责人：
MATSUMOTO Hideki
金额：
$ 2.24万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17540368/
关键词：
quantum atomic gas Bose-Einstein condensation BCS BEC crossover insulator-superfluid transiton optical lattice Feshbach resonance superfluid vortex state Hubbard model

项目摘要

In this research project, we investigated the BEC/BCS states, and obtained the following results.1) Single-particle excitations and related phenomena in BCS/BEC crossover : We find that, in the Fermi gas trapped in a harmonic potential, the energy gap of the single-particle excitation is determined by the Andereev mode localized near the surface of the condensate. The rf-tunneling current spectral has a peak at the position of the Andreev mode in the weak coupling region, while it has a peak at the energy determined by the order parameter at the cencer of the potential.3) Vortex states and process of vortex nucleation. : We investigated vortex states and energy spectrum of particle excitations in the BCS/BEC crossover region, by solving the BdG equation. With increasing the strength of the interaction, the particle distribution at the vortex center is reduced and descrete core levels are formed. We also showed that the vortex state in this coupling region is described by use of two components GL equation.4) Nonequilibrium processes : We performed numerical simulation of the GP equation and investigated the formation processes of superfuild vortex states. We find that, in an early state of vortex formation, turbulent states are formed as results of the Kelvin waves, and then the system settles down to the state of the triangular lattice.

在该研究项目中，我们研究了BEC/BCS状态，并获得了以下结果。1）BCS/BEC交叉中的单粒子激发和相关现象：我们发现，在谐波潜力的费米亚气体中，能量，能量单粒子激发的间隙由位于冷凝水表面附近的Andereev模式确定。 RF接触电流光谱在弱耦合区域的Andreev模式的位置具有峰成核。：我们通过求解BDG方程来研究BCS/BEC交叉区域中粒子激发的涡流状态和能量光谱。随着相互作用强度的增加，涡流中心的颗粒分布减小并形成核心核心水平。我们还表明，该耦合区域中的涡旋状态通过使用两个组件GL方程来描述。4）非平衡过程：我们对GP方程进行了数值模拟，并研究了Superfuild Vortex态的形成过程。我们发现，在涡旋形成的早期状态下，湍流状态是作为开尔文波的结果形成的，然后系统沉降到三角形晶格的状态。

项目成果

期刊论文数量（86）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

On-site pairing and microscopic inhomogeneneity in confined lattice fermion systems

DOI：
10.1103/physreva.74.053621
发表时间：
2006-12
期刊：
Physical Review A
影响因子：
2.9
作者：
M. Machida;S. Yamada;Y. Ohashi;H. Matsumoto
通讯作者：
M. Machida;S. Yamada;Y. Ohashi;H. Matsumoto

Strong pairing and microscopic inhomogeneity of lattice fermion systems

晶格费米子系统的强配对和微观不均匀性

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Physica C (accepted)
影响因子：
0
作者：
S.Yamada;et al.
通讯作者：
et al.

Electromagnetic Properties in the Multi-Josephson Model with a Josephson Vortex Lattice

具有约瑟夫森涡旋晶格的多约瑟夫森模型中的电磁特性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physica C-Superconductivity and its applications 437-438
影响因子：
0
作者：
Y.Ohashi;et al.;H.Matsumoto
通讯作者：
H.Matsumoto

Correction due to the Goldstone mode in neutral BCS superconductors

由中性 BCS 超导体中的戈德斯通模式引起的修正

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physica C-Superconductivity and its applications 437-438
影响因子：
0
作者：
M.Machida;et al.;Y.Ohashi;T.Koyama
通讯作者：
T.Koyama

高度相关的粒子系统和复合算子方法

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
AIP Conference Proceedings 789
影响因子：
0
作者：
Fumiko Yoshida;Fumihiro Koike;Satoshi Obara;Yoshiro Azuma;Tetsuo Nagata;Shuichi Hasegawa;H.Matsumoto
通讯作者：
H.Matsumoto