論文の概要: Metastable supersolid in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.06094v1
- Date: Sun, 15 Jan 2023 13:35:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-18 17:21:05.153958
- Title: Metastable supersolid in spin-orbit coupled Bose-Einstein condensates
- Title（参考訳）: スピン軌道結合ボース-アインシュタイン凝縮体における準安定超固体
- Authors: Wei-Lei Xia, Lei Chen, Tian-Tian Li, Yongping Zhang, and Qizhong Zhu
- Abstract要約: 超固体は超流動特性と粒子密度の自然変調の両方を持つ特別な物質の状態である。
特性波数が$k$から$k_m$、すなわち基底状態にあるものから逸脱する1次元超固体について検討する。
この超固体のクラスは、その波数が$k_c1k_c2$の範囲に落ちても安定であり、その閾値は$k_c1$と$k_c2$である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.232018788493378
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Supersolid is a special state of matter with both superfluid properties and
spontaneous modulation of particle density. In this paper, we focus on the
supersolid stripe phase realized in a spin-orbit coupled Bose-Einstein
condensate and explore the properties of a class of metastable supersolids. In
particular, we study a one-dimensional supersolid whose characteristic wave
number $k$ (magnitude of wave vector) deviates from $k_{m}$, i.e., the one at
ground state. In other words, the period of density modulation is shorter or
longer than the one at ground state. We find that this class of supersolids can
still be stable if their wave numbers fall in the range $k_{c1}<k<k_{c2}$, with
two thresholds $k_{c1}$ and $k_{c2}$. Stripes with $k$ outside this range
suffer from dynamical instability with complex Bogoliubov excitation spectrum
at long wavelength. Experimentally, these stripes with $k$ away from $k_m$ are
accessible by exciting the longitudinal spin dipole mode, resulting in temporal
oscillation of stripe period as well as $k$. Within the mean-field
Gross-Pitaevskii theory, we numerically confirm that for a large enough
amplitude of spin dipole oscillation, the stripe states become unstable through
breaking periodicity, in qualitative agreement with the existence of thresholds
of $k$ for stable stripes. Our work extends the concept of supersolid and
uncovers a new class of metastable supersolids to explore.
- Abstract（参考訳）: 超固体は超流動特性と粒子密度の自然変調の両方を持つ特別な物質の状態である。
本稿では,スピン軌道結合ボース・アインシュタイン凝縮法で実現される超固体ストライプ相に着目し,準安定な超固体のクラスの性質について検討する。
特に、特性波数$k$(波動ベクトルのマグニチュード)が$k_{m}$、すなわち基底状態にあるものから逸脱する1次元超固体について検討する。
言い換えると、密度変調の期間は基底状態の期間よりも短いか長い。
このような超固体のクラスは、その波数が$k_{c1}<k<k_{c2}$の範囲に落ちても安定であり、その閾値は$k_{c1}$と$k_{c2}$である。
この範囲の外にk$を持つストライプは、長い波長の複雑なボゴリューボフ励起スペクトルを持つ動的不安定性に苦しむ。
実験的に、$k$から$k_m$までの距離を持つこれらのストライプは、縦方向のスピン双極子モードによってアクセス可能であり、ストリップ周期の時間的振動と$k$が生じる。
平均場グロス・ピタエフスキー理論において、スピン双極子振動の振幅が大きい場合には、安定なストライプに対してk$のしきい値の存在と定性的に一致して、周期性の破れによってストライプ状態が不安定になることを数値的に確認する。
我々の研究は超固体の概念を拡張し、探索する新しい準安定超固体のクラスを明らかにする。
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