齊燃 研究組 供稿?

物理學(xué)系齊燃副教授與清華大學(xué)翟薈教授研究組、中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所姜玉鑄副研究員合作，在理論上預(yù)言了玻色-費(fèi)米混合超流體系中的渦旋晶格結(jié)構(gòu)并給出了不同相互作用參數(shù)下的相圖。相關(guān)工作發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上(Phys. Rev. Lett. 118, 080403)。

超導(dǎo)和超流體系中的渦旋態(tài)在傳統(tǒng)凝聚態(tài)領(lǐng)域以及超冷原子分子領(lǐng)域中都是長(zhǎng)期受到關(guān)注的重要研究課題。早在1957年，前蘇聯(lián)著名物理學(xué)家，2003年諾貝爾獎(jiǎng)得主A. A. Abrikosov就指出：在外磁場(chǎng)中的第二類超導(dǎo)體會(huì)呈現(xiàn)三角晶格結(jié)構(gòu)的渦旋格子，這一預(yù)言很快得到了實(shí)驗(yàn)證實(shí)。近二十年來(lái)，隨著超冷原子實(shí)驗(yàn)技術(shù)的迅速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)上陸續(xù)在玻色原子超流體以及費(fèi)米原子的BCS-BEC渡越超流體系中觀測(cè)到了三角結(jié)構(gòu)的渦旋晶格。

然而，之前關(guān)于渦旋晶格的工作主要集中在單獨(dú)的玻色或費(fèi)米原子超流體系，而對(duì)于玻色-費(fèi)米混合超流體系的相關(guān)研究相對(duì)匱乏。近一兩年以來(lái)，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)小組開始關(guān)注玻色-費(fèi)米混合體系。而齊燃及合作者的理論工作預(yù)言了該體系中可能出現(xiàn)的渦旋晶格。他們發(fā)現(xiàn)，與單一超流系統(tǒng)不同，由于玻色超流與費(fèi)米超流之間存在相互作用，在玻色-費(fèi)米混合體系中會(huì)出現(xiàn)更為豐富的渦旋晶格結(jié)構(gòu)。例如：在質(zhì)量比接近2:1的情況下（如Rb87與K40混合，見下圖(a)、(b)），玻色超流與費(fèi)米超流的渦旋晶格總是耦合在一起，其晶格結(jié)構(gòu)會(huì)經(jīng)歷從正方晶格-菱形-三角晶格的相變；而當(dāng)質(zhì)量比接近4:1（如Na23與Li6混合，見下圖(c)、(d)），此時(shí)玻色超流與費(fèi)米超流的渦旋晶格可以是彼此耦合的長(zhǎng)方加菱形晶格，也可能出現(xiàn)彼此解耦的三角晶格。該工作豐富了人們對(duì)于超流體中渦旋晶格結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。

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