一维光学晶格中费米气体的超流特性

1、与、易发表团vww 论文爰表亏家 一维光学晶格中费米气体的超流特性【摘要】：玻色-爱因斯坦凝聚的实现掀起了人们对超冷原子气体的研 究热情。玻色系统是研究人员最早开展研究并取得较为完善认识的冷 原子系统。简并费米气体的实现又使得大量的学者投入到超冷费米气 体的研究上来。存在相互作用的简并费米气体作为研究强关联系统非 常理想的实验对象，为人们更加深入了解强关联多体系统的量子特性 提供了一个新的窗口。其中对光学晶格中超冷费米气体物理特性的研 究成为当今的热点课题之一。在本文中，我们首先叙述了一下有关超 冷费米气体的基础知识，其次对密度重整化群算法以及强关联模拟软 件 ALPS(Algorithmsa

2、ndLibrariesforPhysicsSimulations)做了简单介绍。 然后我们利用强关联模拟软件中提供的密度重整化群算法研究了在 粒子数小于半填充的情况下，一维超冷排斥费米气体在光学晶格中的 超流特性。我们发现,在普通的晶格系统中，格点总数N22，当排斥相互 作用强度大于临界值时，费米子的束缚态会对应着费米系统在势阱中 心产生的Mott绝缘态，边缘则为超流态。而当格点总数增大时,上述结 论会有所不同。增强排斥相互作用首先出现的负的两粒子束缚能只能 说明系统此时处于超流态，但是并没有相应的Mott绝缘态，只有当排 斥作用足够强时才会有Mott绝缘态的出现，上述讨论进一步完善了文 献3

3、6的结论。保持格点总数以及填充因子不变，在超晶格系统中，当 系统不存在孤立的极小值点时，随着排斥相互作用的增加，费米子间的 束缚能Eb在本应该出现负值的区域变为正值，束缚能Eb为正值说明与、易发表团vww 论文发表U家 系统中不存在等效的吸引相互作用，进而意味着费米子间不会发生配 对，没有库珀对的出现就没有超流态的存在。因此超晶格势的引入也 使得系统的超流特性发生了变化。最后，我们总结了全文对光晶格中 超冷费米气体超流特性的研究并对该领域进行了展望。【关键词】： Fermi-Hubbard模型密度重整化群束缚能Mott绝缘态光学晶格【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：

4、2013【分类号】：O734【目录】：中文摘要8-9ABSTRACT9-11第一章绪论11-211.1引言 11-131.2光学晶格13-151.3费米系统15-181.3.1费米系统简介 15-161.3.2简并费米气体16-181.4相变18-191.5本文的安排19-21第 二章密度重整化群算法21-272.1引言212.2数值重整化群算法21-222.3密度重整化群算法 22-252.3.1无限体系的DMRG算法 242.3.2有限体系的DMRG算法24-252.4总结25-27第三章强关联模 拟软件ALPS27-313.1发展背景27-283.2工作流程283.3晶格和模型 的定义28-313.3.1晶格的定义28-293.3.2模型的定义29-31第四章光 学晶格中一维排斥费米气体的超流特性31-394.1引言314.2理论模型 31-324.3模拟结果与分析32-364.4结论36-39第五章超晶格中一维费与、易发表团vww 论文发表U家米气体的超流特性39-475.1引言395.2费米子在光学超晶格中的分布 39-405.3模型和研究方法40-415.4模拟结果与分析41-455.