論文の概要: Stability and breakdown of Fermi polarons in a strongly interacting
Fermi-Bose mixture
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.03625v2
- Date: Tue, 18 May 2021 07:17:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-09 00:07:54.764307
- Title: Stability and breakdown of Fermi polarons in a strongly interacting
Fermi-Bose mixture
- Title（参考訳）: 強相互作用するフェルミ・ボース混合系におけるフェルミ・ポーラロンの安定性と分解
- Authors: Isabella Fritsche, Cosetta Baroni, Erich Dobler, Emil Kirilov, Bo
Huang, Rudolf Grimm, Georg M. Bruun, Pietro Massignan
- Abstract要約: ウルトラコールド6ドルLi原子のフェルミ海に浸漬したボゾン411ドルK不純物の不均衡混合物について検討した。
不純物雲の熱分率で形成されるフェルミ極子のエネルギーは、不純物濃度に敏感なままである。
ラビ振動測定による凝縮物の挙動のより深い調査が、この観測を支持している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.038987460834095
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We investigate the properties of a strongly interacting imbalanced mixture of
bosonic $^{41}$K impurities immersed in a Fermi sea of ultracold $^6$Li atoms.
This enables us to explore the Fermi polaron scenario for large impurity
concentrations including the case where they form a Bose-Einstein condensate.
The system is characterized by means of radio-frequency injection spectroscopy
and interspecies interactions are widely tunable by means of a
well-characterized Feshbach resonance. We find that the energy of the Fermi
polarons formed in the thermal fraction of the impurity cloud remains rather
insensitive to the impurity concentration, even as we approach equal densities
for both species. The apparent insensitivity to high concentration is
consistent with a theoretical prediction, based on Landau's quasiparticle
theory, of a weak effective interaction between the polarons. The condensed
fraction of the bosonic $^{41}$K gas is much denser than its thermal component,
which leads to a break-down of the Fermi polaron description. Instead, we
observe a new branch in the radio-frequency spectrum with a small energy shift,
which is consistent with the presence of Bose polarons formed by $^{6}$Li
fermions inside the $^{41}$K condensate. A closer investigation of the behavior
of the condensate by means of Rabi oscillation measurements support this
observation, indicating that we have realized Fermi and Bose polarons, two
fundamentally different quasiparticles, in one cloud.
- Abstract（参考訳）: ウルトラコールド$^6$Li原子のフェルミ海に浸漬したボソニック$^{41}$K不純物の強相互作用不均衡混合物の特性について検討した。
これにより、ボース=アインシュタイン凝縮体を形成する場合を含む、大きな不純物濃度のフェルミポラロンシナリオを探索することができる。
このシステムは高周波注入分光法によって特徴づけられ、種間相互作用はよく特性化されたフェッシュバッハ共鳴によって広く調整可能である。
不純物雲の熱分率で形成されるフェルミポーラロンのエネルギーは、両方の種の等しい密度に接近しても、不純物濃度にかなり敏感であることがわかった。
高濃度に対する明らかな非感度は、ランダウの準粒子理論に基づく理論的な予測と、ポーラロン間の弱い効果的な相互作用と一致している。
ボソニックの$^{41}$Kガスの凝縮分は熱成分よりもはるかに密度が高いため、フェルミ・ポーラロンの記述が破壊される。
その代わり、周波数スペクトルの新しい分岐を小さなエネルギーシフトで観測し、これは$^{41}$kの凝縮物の内部で$^{6}$liのフェルミオンによって形成されたボースポーラロンの存在と一致する。
ラビ振動測定による凝縮物の挙動のより深い調査は、この観測を裏付け、我々はフェルミとボース・ポーラロン(基本的に異なる2つの準粒子)を1つの雲で実現したことを示している。
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