論文の概要: Polarons in Binary Bose-Einstein Condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.13738v5
- Date: Thu, 3 Aug 2023 13:21:46 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-04 19:54:57.253864
- Title: Polarons in Binary Bose-Einstein Condensates
- Title（参考訳）: 二元系ボース-アインシュタイン凝縮体のポラロン
- Authors: Ning Liu and Z. C. Tu
- Abstract要約: ボース・アインシュタイン凝縮体の集合励起と結合した不純物は、ボース・ポーラロンの形成を引き起こす。
不純物-密度結合(ID)と不純物-スピン結合(IS)の2種類の効果的な相互作用を組み込んだ有効Fr"ohlich Hamiltonianを導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.2293965497039165
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Impurities coupled with collective excitations of Bose-Einstein condensates
give rise to the formation of Bose polarons. In this paper, we investigate the
properties of a single impurity immersed in binary Bose-Einstein condensates
using the Lee-Low-Pines variational approach. We derive an effective Fr\"ohlich
Hamiltonian that incorporates two types of effective interactions, namely
impurity-density (ID) coupling and impurity-spin (IS) coupling. The behaviors
of IS branches are constrained by the stability condition against phase
separation. We analytically derive the expressions for the relevant properties
of Fr\"ohlich polarons in both equal and unequal mass configurations of
intercomponent bosons. Our findings reveal that polarons coupled to IS branches
tend to exhibit a higher number of phonons, increased effective mass, and
decreased ground state energy compared to ID branches. For the equal-mass boson
bath, we observe that the polaronic properties of the two branches are
monotonically increasing or decreasing functions of the intercomponent
scattering length in two specific cases, and have equal energy shift when the
intercomponent coupling is introduced. In the case of unequal-mass bosons, we
demonstrate the unequal energy shift of dual polarons induced by mass imbalance
once the intercomponent coupling is introduced, and establish connections
between the properties of the two branches of polarons. These results provide a
fundamental understanding of the behavior of polarons in Bose baths with
multiple components.
- Abstract（参考訳）: 不純物とボース・アインシュタイン凝縮物の集団励起はボース・ポーラロンの形成を引き起こす。
本稿では, 2元ボース-アインシュタイン凝縮体に浸漬した単一不純物の性質をLee-Low-Pines変分法を用いて検討する。
不純物密度(ID)カップリングと不純物スピン(IS)カップリングという2種類の効果的な相互作用を組み込んだ有効Fr\"ohlich Hamiltonianを導出する。
IS枝の挙動は相分離に対する安定性条件によって制約される。
我々は、Fr\"ohlich polaronの同値および不等質量配置における関連する性質に関する式を解析的に導出した。
その結果,IS枝に結合したポラロンは,ID枝に比べてフォノン数が多く,有効質量が増加し,基底状態エネルギーが低下する傾向にあった。
等質量ボソン浴の場合, 両枝の分極特性は2つの特定の場合において, 相互散乱長の単調に増加または減少し, 相互結合が導入されたときのエネルギーシフトが等しくなる。
不等質量ボソンの場合、相互結合が導入されたとき、質量不均衡によって引き起こされる双極子の不等エネルギーシフトを実証し、2つの偏極の性質間の接続を確立する。
これらの結果は、複数の成分を含むボース浴におけるポーラロンの挙動を基礎的に理解する。
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