Diagramy fazowe i własności dynamiczne silnie skorelowanych bozonów sieciowych i mieszanin bozonowo-fermionowych
Loading...
Date
2017
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Phase diagrams and dynamic properties of strongly correlated lattice bosons and Bose-Fermi mixtures
Abstract
Niniejsza rozprawa doktorska, została poświęcona teoretycznej analizie modeli silnie skorelowanych bozonów i ich rozszerzenia na przypadek mieszanin bozonowo-fermionowych.
Głównym celem pracy było zbadanie diagramów fazowych oraz dynamiki silnie skorelowanych układów bozonowych. W szczególności przeanalizowano wpływ geometrii sieci, efektów orbitalnych pola magnetycznego, wzajemnych oddziaływań między bozonami, temperatury oraz składnika fermionowego na podukład bozonowy w mieszaninach bozonowo-fermionowych. Ponadto w trakcie badań rozwinięto metody operatorowe i funkcjonalne, które pozwoliły na bardziej efektywną analizę korelacji międzycząstkowych i efektów temperaturowych występujących w rozważanych modelach. Na rozprawę składa się cykl sześciu artykułów i wprowadzenie w języku angielskim.
Dzięki zastosowanym metodom obliczeniowym przeprowadzono również termometrię ultra zimnych gazów atomowych. Dokonano tego za pomocą symulacji teoretycznych przedstawionych w pracy, które następnie porównano z danymi eksperymentalnymi. Wykazano, że efekty temperaturowe nie mogą być zaniedbywane w analizie ilościowej danych eksperymentalnych.
Ponadto, analizie poddano rozszerzoną wersję modelu Bose-Hubbarda, tzn. rozważono bozonowo-fermionowy model Hubbarda z oddziaływaniem rezonansowym. W rozprawie, skupiono się na wpływie członu konwertującego i oddziaływania bozonowego na stabilność fazy nadciekłej.
This dissertation is devoted to the theoretical analysis of strongly correlated boson models and their extension to the case of boson-fermion mixtures. The aim of the dissertation prepared was to investigate phase diagrams and dynamic properties of strongly correlated lattice bosons. In particular, the influence of the orbital magnetic field effects, lattice geometry, mutual bosonic interactions, temperature and fermionic component were studied. Special attention was also paid on the development of operator and functional methods that would permit effective treatment of the many-body correlations and the thermal fluctuations. The dissertation consists of a series of six articles (five of them have been published) and introduction. Thanks to applied theoretical methods, thermometry of ultracold atomic lattice system was performed. It was achieved by making comparison of theoretical simulation and experimental data. In particular, it was shown that temperature effects in the considered experimental setups cannot be neglected and should be taken into account in quantitative simulations of the real experimental setups. Moreover, an extended version of the BHM was analyzed, i.e. the boson-fermion-Hubbard model (BFHM) with resonant interaction. In the thesis, the focus was on the influence of resonant interaction and on-site bosonic interaction on the stability of bosonic superfluid phase.
This dissertation is devoted to the theoretical analysis of strongly correlated boson models and their extension to the case of boson-fermion mixtures. The aim of the dissertation prepared was to investigate phase diagrams and dynamic properties of strongly correlated lattice bosons. In particular, the influence of the orbital magnetic field effects, lattice geometry, mutual bosonic interactions, temperature and fermionic component were studied. Special attention was also paid on the development of operator and functional methods that would permit effective treatment of the many-body correlations and the thermal fluctuations. The dissertation consists of a series of six articles (five of them have been published) and introduction. Thanks to applied theoretical methods, thermometry of ultracold atomic lattice system was performed. It was achieved by making comparison of theoretical simulation and experimental data. In particular, it was shown that temperature effects in the considered experimental setups cannot be neglected and should be taken into account in quantitative simulations of the real experimental setups. Moreover, an extended version of the BHM was analyzed, i.e. the boson-fermion-Hubbard model (BFHM) with resonant interaction. In the thesis, the focus was on the influence of resonant interaction and on-site bosonic interaction on the stability of bosonic superfluid phase.
Description
Wydział Fizyki
Sponsor
Keywords
bozonowy model Hubbard, mieszaniny bozonowo fermionowe, nadciekłość, kwantowe przejście fazowe, dynamika silnie skorelowanych gazów bozonowych, Bose-Hubbard model, boson-fermion mixtures, superfluidity, quantum phase transition, dynamics of strongly correlated bosonic gases