Experimental determination of the finite-temperature phase diagram of a spin–orbit coupled Bose gas

物理 相图 玻色气体 轨道(动力学) 图表 自旋(空气动力学) 凝聚态物理 相(物质) 自旋轨道相互作用 量子力学 玻色-爱因斯坦凝聚体 热力学 航空航天工程 统计 数学 工程类
作者
Si-Cong Ji,Jinyi Zhang,Long Zhang,Zhidong Du,Wei Zheng,Youjin Deng,Hui Zhai,Shuai Chen,Jian-Wei Pan
出处
期刊:Nature Physics [Springer Nature]
卷期号:10 (4): 314-320 被引量:158
标识
DOI:10.1038/nphys2905
摘要

Spin–orbit (SO) coupling leads to numerous phenomena in electron systems. Artificial SO coupling in ultracold neutral atoms provides the opportunity to study such phenomena in bosonic systems, which exhibit superfluidity and various symmetry-breaking condensate phases. In general, a richer structure of symmetry breaking results in a nontrivial finite-temperature phase diagram, but the thermodynamics of the SO-coupled Bose gas at finite temperature remains unknown both in theory and experiment. Here we experimentally determine a new finite-temperature phase transition that is consistent with the transition between the stripe ordered phase and the magnetized phase. We also observe that the magnetic phase and the Bose condensate transitions occur simultaneously as temperature decreases. We determine the entire finite-temperature phase diagram of the SO-coupled Bose gas, thus illustrating the power of quantum simulation. Spin–orbit coupling in Bose gases is expected to lead to new phenomena, but the thermodynamic properties are not yet fully understood. An ultracold atom experiment using artificial spin–orbit coupling uncovers the finite-temperature phase diagram and a transition between a stripe-ordered and a magnetized phase.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
学术小天才完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Juan发布了新的文献求助10
3秒前
wind2631发布了新的文献求助10
3秒前
一念永恒发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
汪汪队立大功完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
白羽佳完成签到,获得积分10
7秒前
开朗的傲丝完成签到 ,获得积分10
7秒前
沉默的延恶完成签到,获得积分10
8秒前
李爱国应助愉快南琴采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
huangpeihao发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
星星发布了新的文献求助10
9秒前
科目三应助北海舰长采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
MDsi发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Adrian发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Paul111完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
付绒发布了新的文献求助10
17秒前
nki发布了新的文献求助10
17秒前
小二郎应助smm采纳,获得30
17秒前
Chaimengdi发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5680257
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4997477
关于积分的说明 15172347
捐赠科研通 4840185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2593854
邀请新用户注册赠送积分活动 1546824
关于科研通互助平台的介绍 1504893