一维自旋轨道耦合费米气体的研究进展

作     者：蔡启鹏 张伟伟 林良伟 许益广 陈紫轩 王小生 于海鹏 方小红 张义财 刘超飞 CAI Qi-peng;ZHANG Wei-wei;LIN Liang-wei;XU Yi-guang;CHEN Zi-xuan;WANG Xiao-sheng;YU Hai-peng;FANG Xiao-hong;ZHANG Yi-cai;LIU Chao-fei

作者机构：江西理工大学理学院赣州341000 广州大学物理与电子工程学院广州510006 

出 版 物：《物理学进展》 (Progress In Physics)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：157-182页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.12375014、No.11875149) 江西省青年井冈学者计划 江西理工大学清江拔尖人才计划的资助 

主　　题：自旋轨道耦合 费米气体 动力学振荡 孤子 拓扑超流 Majorana边缘态 铁磁相变 量子相位 

摘      要：在超冷费米气体中,通过调节自旋轨道耦合的强度,使其与费米能量相当,可以产生许多新奇的量子效应。在过去几十年里,学者对于一维自旋轨道耦合诱导的费米气体进行了大量的理论和实验研究。与高维自旋轨道耦合相比,一维自旋轨道耦合虽然显得比较简单,但它是实验上探索基本量子物理现象的最可靠和最易行的工具。本文系统地整理了理论工作中一维自旋轨道耦合下费米气体的有趣物理现象。包括动力学振荡和孤子效应、拓扑超流、Majorana边缘态、铁磁相变和量子相位方面的理论研究。在实验中,如何实现自旋轨道耦合并且观测奇异现象,是研究的热点和难点问题。我们梳理了几种常见的实验方案和检测方法,最后对一维自旋轨道耦合诱导下费米气体方面的研究进行展望。一维自旋轨道耦合可以为初学者提供借鉴,有助于研究自旋轨道耦合调控的多体系统。本文期望为冷原子物理初学者深入理解自旋轨道耦合下多体系统的物理机制提供参考。