自旋掺杂Hubbard吸引气体中费米子配对、磁性与电荷序的竞争

费米子配对与磁性的相互作用影响着众多强关联电子系统,从高温铜氧化物到扭曲双层石墨烯。当费米子间的吸引作用与自旋掺杂相互竞争时,理论预测会出现新奇的费米子配对与超流态。本工作通过单原子分辨率的实验手段,系统研究了费米子⁴⁰K原子构成的自旋不平衡吸引型哈伯德气体中费米子配对、电荷序与自旋序的演化过程,覆盖了宽范围的密度、磁化强度及相互作用参数。研究发现:在低自旋不平衡和弱相互作用条件下,非局域费米子对可与巡游过剩费米子共存;当相互作用增强时,体系会演化为硬核玻色-费米混合态;自旋掺杂会驱动体系从电荷密度波关联态向极化子费液体态交叉过渡;而当超过特定自旋不平衡与相互作用强度阈值时,实验观测到了自旋密度波与配对密度波联合有序态出现的证据,这可能是吸引型哈伯德系统中磁化超流态存在的前驱现象。
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提交arXiv: 2025-11-13 18:42

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