論文の概要: Realization of ideal Weyl semimetal band in ultracold quantum gas with 3D Spin-Orbit coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.02413v1
• Date: Mon, 6 Apr 2020 06:08:54 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-26 06:36:25.427172
• Title: Realization of ideal Weyl semimetal band in ultracold quantum gas with 3D Spin-Orbit coupling
• Title（参考訳）: 3次元スピン軌道結合による超低温量子ガス中の理想ワイル半金属バンドの実現
• Authors: Zong-Yao Wang, Xiang-Can Cheng, Bao-Zong Wang, Jin-Yi Zhang, Yue-Hui Lu, Chang-Rui Yi, Sen Niu, Youjin Deng, Xiong-Jun Liu, Shuai Chen, and Jian-Wei Pan
• Abstract要約: ワイル半金属は3次元(3D)ギャップのない位相相であり、ワイルコーンはバルクバンド内に存在する。 格子理論は、ワイル錐は2つの最小数の円錐を持つペアでなければならないことを制約する。 我々は、超低温原子に対する3次元スピン軌道(SO)カップリングを初めて合成することで、IWSMバンドの実験的実現を報告した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.2511368718702476
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Weyl semimetals [1-6] are three-dimensional (3D) gapless topological phases with Weyl cones in the bulk band, and host massless quasiparticles known as Weyl fermions which were theorized by Hermann Weyl in the last twenties [7]. The lattice theory constrains that Weyl cones must come in pairs, with the minimal number of cones being two. The semimetal with only two Weyl cones is an ideal Weyl semimetal (IWSM) which is the optimal platform to explore broad Weyl physics but hard to engineer in solids. Here, we report the experimental realization of the IWSM band by synthesising for the first time a 3D spin-orbit (SO) coupling for ultracold atoms. Engineering a 3D configuration-tunable optical Raman lattice [8], we realize the Weyl type SO coupling for ultracold quantum gas, with which the IWSM band is achieved with controllability. The topological Weyl points are clearly measured via the virtual slicing imaging technique [8, 9] in equilibrium, and further resolved in the quench dynamics, revealing the key information of the realized IWSM bands. The realization of the IWSM band opens an avenue to investigate various exotic phenomena based on the optimal Weyl semimetal platforms.
• Abstract（参考訳）: ワイル半金属[1-6]は、バルク帯にワイル円錐を持つ3次元(3d)のギャップレス位相相であり、最後の20年間でヘルマン・ワイルによって理論化されたワイルフェルミオン(weyl fermions)として知られる非質量準粒子である。 格子理論は、ワイル錐は2つの最小数の円錐を持つペアでなければならないことを制約する。 2つのワイル錐しか持たない半金属は理想のワイル半金属(IWSM)であり、ワイル物理学を探索するのに最適だが、固体で工学するのは難しい。 本稿では,超低温原子の3次元スピン軌道(so)結合を初めて合成することにより,iwsm帯を実験的に実現する。 3次元構成可変光ラマン格子 [8] を設計し, 超低温量子ガスに対するワイル型SO結合を実現し, IWSMバンドを制御可能とした。 トポロジカルワイル点は, 仮想スライシングイメージング技術 [8, 9] を用いて平衡で明らかに測定され, さらにクエンチ力学において分解され, 実現したIWSMバンドの鍵情報を明らかにする。 IWSMバンドの実現は、最適ワイル半金属プラットフォームに基づく様々なエキゾチック現象の研究の道を開く。

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