論文の概要: Dynamical structure factor and a new method to measure the pairing gap in two-dimensional attractive Fermi-Hubbard model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.09685v2
- Date: Tue, 16 Apr 2024 08:27:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-18 02:40:26.156464
- Title: Dynamical structure factor and a new method to measure the pairing gap in two-dimensional attractive Fermi-Hubbard model
- Title（参考訳）: 二次元魅力的なフェルミ・ハバードモデルにおける動的構造因子とペアリングギャップの測定法
- Authors: Huaisong Zhao, Peng Zou, Feng Yuan,
- Abstract要約: 2次元2乗光学格子における魅力的なフェルミ・ハバードモデルの動的励起について検討する。
移動運動量におけるゴールドストーンフォノンモードを含む2種類の集合モードについて検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.317437085639568
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: By calculating the dynamical structure factor along the high symmetry directions in the Brillouin zone, the dynamical excitations of attractive Fermi-Hubbard model in a two-dimensional square optical lattice are studied with random phase approximation. {Two kinds of collective modes are investigated, including a Goldstone phonon mode at transferred momentum ${\bf q}=\left[0,0\right]$ and a roton mode at ${\bf q}=\left[\pi,\pi\right]$. The phonon origins from the spontaneously U(1) symmetry breaking of pairing gap, and its speed is suppressed by the interaction strength. The collective roton mode origins from the breaking of a global pseudospin SU(2) symmetry.} Dynamical excitations at ${\bf q}=\left[\pi,\pi\right]$ consist of a sharp roton molecular peak in the low-energy region and a broad atomic excitation band in the higher energy region. Furthermore, the weight of the roton molecular peak decreases monotonically with increasing the hopping strength, while the weight of the atomic excitations increases quickly. Interestingly we check that the area covered by the roton molecular peak scales with the square of the pairing gap, which is also true in the system with spin-orbit coupling. This conclusion paves a potential way to measure the pairing gap of lattice system experimentally by measuring the dynamical structure factor at ${\bf q}=\left[\pi,\pi\right]$.
- Abstract（参考訳）: ブリルアンゾーンの高対称性方向に沿った動的構造因子を計算することにより、2次元2乗光学格子における魅力的なフェルミ・ハッバードモデルの動的励起をランダム位相近似を用いて研究する。
例えば、移動運動量${\bf q}=\left[0,0\right]$のゴールドストーンフォノンモードと、${\bf q}=\left[\pi,\pi\right]$のロートンモードである。
フォノンの起源はペアリングギャップの自発的なU(1)対称性の破れであり、その速度は相互作用強度によって抑制される。
集合ロトンモードは、大域的な擬スピンSU(2)対称性の破れに由来する。
}${\bf q}=\left[\pi,\pi\right]$での動的励起は、低エネルギー領域の鋭いロートン分子ピークと高エネルギー領域の広い原子励起バンドから構成される。
さらに、ロトン分子ピークの重みはホッピング強度の増加とともに単調に減少し、原子励起の重みは急速に増加する。
興味深いことに、ロトン分子ピークで被覆された領域はペアリングギャップの正方形でスケールし、スピン軌道カップリング系にも当てはまる。
この結論は、動的構造因子を${\bf q}=\left[\pi,\pi\right]$で測定することで、格子系のペアリングギャップを実験的に測定する潜在的な方法である。
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