論文の概要: Miscibility-Immiscibility transition of strongly interacting bosonic mixtures in optical lattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.14601v1
• Date: Thu, 21 Mar 2024 17:51:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-25 21:31:40.901200
• Title: Miscibility-Immiscibility transition of strongly interacting bosonic mixtures in optical lattices
• Title（参考訳）: 光学格子中の強相互作用ボソニック混合物のミスシビリティ-イミシビリティ遷移
• Authors: Rukmani Bai, Soumik Bandyopadhyay,
• Abstract要約: ボースガスの弱い相互作用混合物中の不和合性-不和合性遷移(MIT)は、内部および界面の2体接触相互作用の強さによって決定される。 等質な2次元正方格子に閉じ込められた2成分ボゾン混合系の強相互作用相におけるMITについて検討した。 本研究は, 強相互作用状態における多成分系の不整合特性の理解の向上に寄与する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.699822139827916
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Interaction plays key role in the mixing properties of a multi-component system. The miscibility-immiscibility transition (MIT) in a weakly interacting mixture of Bose gases is predominantly determined by the strengths of the intra and inter-component two-body contact interactions. On the other hand, in the strongly interacting regime interaction induced processes become relevant. Despite previous studies on bosonic mixtures in optical lattices, the effects of the interaction induced processes on the MIT remains unexplored. In this work, we investigate the MIT in the strongly interacting phases of two-component bosonic mixture trapped in a homogeneous two-dimensional square optical lattice. Particularly we examine the transition when both the components are in superfluid (SF), one-body staggered superfluid (OSSF) or supersolid (SS) phases. Our study prevails that, similar to the contact interactions, the MIT can be influenced by competing intra and inter-component density induced tunnelings and off-site interactions. To probe the MIT in the strongly interacting regime, we study the extended version of the Bose-Hubbard model with the density induced tunneling and nearest-neighbouring interaction terms, and focus in the regime where the hopping processes are considerably weaker than the on-site interaction. We solve this model through site-decoupling mean-field theory with Gutzwiller ansatz and characterize the miscibility through the site-wise co-existence of the two-component across the lattice. Our study contributes to the better understanding of miscibility properties of multi-component systems in the strongly interacting regime.
• Abstract（参考訳）: 相互作用は多成分系の混合特性において重要な役割を果たす。 ボースガスの弱い相互作用混合物中のミセシビリティ・イミスシビリティ・トランジション(MIT)は、内部および界面の2体の接触相互作用の強さによって決定される。 一方、強く相互作用する状態相互作用によって引き起こされるプロセスは関係する。 光学格子中のボソニック混合物に関する以前の研究にもかかわらず、相互作用誘起過程がMITに与える影響は未解明のままである。 本研究では,等質な2次元正方格子に閉じ込められた2成分ボゾン混合系の強相互作用相におけるMITについて検討する。 特に, 両成分が超流動(SF), 単体スタッジャード超流動(OSSF) あるいは超固体(SS) 相である場合の遷移について検討した。 我々の研究は、接触相互作用と同様に、MITが競合するイントラおよびイントラコンポーネント密度誘導トンネルとオフサイト相互作用の影響を受けられることをよく示している。 強く相互作用する状態下でMITを探索するため,密度誘導トンネル法と近傍近傍の相互作用項によるボース・ハッバードモデルの拡張版について検討し,ホッピング過程がオンサイト相互作用よりもかなり弱い状態に着目する。 このモデルは、グッツウィラー・アンザッツを用いたサイト分離平均場理論により解き、格子を横断する2成分のサイトワイド共存により、不連続性を特徴づける。 本研究は, 強相互作用状態における多成分系の不整合特性の理解の向上に寄与する。

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