論文の概要: Pairing from repulsion in a two-dimensional Fermi gas with soft-core interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.17362v2
- Date: Sat, 23 Mar 2024 15:00:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-27 02:57:27.918661
- Title: Pairing from repulsion in a two-dimensional Fermi gas with soft-core interactions
- Title（参考訳）: ソフトコア相互作用を持つ2次元フェルミガスの反発からのペアリング
- Authors: Ahmet Keles, Xiaopeng Li, Erhai Zhao,
- Abstract要約: 2次元のフェルミガスのモデル多体系について検討し, 素体相互作用は反発的であり, ソフトコアディスク電位の形をとる。
数値関数的再正規化群(FRG)によるこのモデルの零温度位相図を得る。
我々は、素の相互作用の運動量依存性に遡って、$f$-および$h$-waveペアリングの安定化と強化をたどる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4186533395054566
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We investigate a model many-body system of spinless Fermi gas in two dimensions, where the bare two-body interaction is repulsive and takes the form of a soft-core disk potential. We obtain the zero temperature phase diagram of this model by numerical functional renormalization group (FRG), which retains the effective interaction vertices in all channels to provide a detailed picture of how Cooper pairing emerges under the renormalization flow. The repulsion drives the system to a series of superfluid states with higher angular momentum paring, for example in the $f$- and $h$-wave channels instead of the $p$-wave channel. This is in sharp contrast to the original Kohn-Luttinger mechanism where pairing of very large angular momenta and exponentially small transition temperature was predicted. We trace the stabilization and enhancement of $f$- and $h$-wave pairing back to the momentum dependence of the bare interaction. A perturbative calculation is carried out to show that while the second order Kohn-Luttinger diagrams provide a qualitative understanding of the onsets of the various superfluid phases, they are unable to accurately capture the phase boundaries predicted by FRG. Our findings suggest that tuning the shape of the interaction potential offers a promising route to achieve stronger ``pairing glue" and to realize nontrivial superfluid phases in repulsive Fermi gases beyond the scope of the original Kohn-Luttinger analysis.
- Abstract（参考訳）: 2次元のスピンレスフェルミガスのモデル多体系について検討し, 素体相互作用は反発的であり, ソフトコアディスク電位の形を取る。
数値関数的再正規化群 (FRG) を用いて, このモデルの零温度位相図を得る。
この反発は、例えば$p$-や$h$-waveチャネルの代わりに$f$-や$h$-waveチャネルにおいて、より高い角運動量パーリングを持つ一連の超流動状態へとシステムを駆動する。
これは、非常に大きな角モータと指数的に小さな遷移温度のペアリングが予測された元のコーン・ラッティンガー機構とは対照的である。
我々は、素の相互作用の運動量依存性に遡って、$f$-および$h$-waveペアリングの安定化と強化をたどる。
摂動計算を行い、第2次コーン・ラッティンガー図は様々な超流動相のオンセットの定性的理解を提供するが、FRGによって予測される位相境界を正確に捉えることができないことを示す。
この結果から, 相互作用ポテンシャルの形状の調整は, より強い「対向接着剤」を達成し, 元のコーン・ラッティンガー解析の範囲を超えて, フェルミ気体の非自明な超流動相を実現するための有望な経路となることが示唆された。
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