Precursors of fermion condensation in a gas of 2D ultracold fermionic atoms
Ключові слова:
fermion condensation, ultracold fermionic atoms, two-dimensional Fermi gas, spin-orbit coupling, Zeeman field, flat-band spectrum, fermion-condensation precursor, spin susceptibility, photonic ab- sorptionАнотація
Запропоновано просту реалістичну модель для пояснення появи передвісників (за низьких, але скінченних температур) так званої ферміонної конденсації [M. Ya. Amusia, K. G. Popov, V. R. Shaginyan, and V. A. Stephanovich, Theory of Heavy-Fermion Compounds, Springer Series in Solid-State Sciences 182 (2014)] у двовимірній системі ультрахолодних ферміонних атомів, які взаємодіють із когерентним резонансним світлом. Ця взаємодія дає змогу ввести атомні зв’язки, аналогічні спін-орбітальній взаємодії та взаємодії з полем Зеємана, які за низьких температур приводять систему до квантового фазового переходу до стану ферміонної конденсації. Отримано фазову діаграму системи в координатах H–γ, де H — згадане вище поле, аналогічне полю Зеємана, а γ — сила міжатомної взаємодії. Показано, що термодинамічні характеристики системи (магнітний момент і спінова сприйнятливість), а також її спектроскопічні характеристики (спектри поглинання фотонів) виявляють характерні особливості, зумовлені реалізацією передвісників ферміонної конденсації. Ці особливості можна розглядати як ознаки ферміонної конденсації в досліджуваній системі.
