Collective excitations and density-wave instabilities in one-dimensional soft-core boson systems

Rydberg giydirilmiş potansiyellerle etkileşen bozonların tek telli ve çift telli yapılardaki dinamiklerini araştırıldı. Özellikle, uzun mesafelerde yumuşak çekirdek yapısına ve van der Waals kuyruğuna sahip olan Rydberg giydirme işleminin, bozonların tek telli ve çift telli sistemlerinin davranışını nasıl etkilediğini anlamayı amaçladık. Bu araştırma, rastgele faz yaklaşımı (RPA) ve sıfır sıcaklıkta Bogoliubov-de Gennes (BdG) ortalama alan yaklaşımı kullanılarak gerçekleştirildi ve kolektif modların ortaya çıkışı ile yoğunluk dalgası kararsızlıklarına odaklandı. Rydberg giydirilmiş etkileşimlere sahip bozonların tek telli ve çift telli yapılardaki kolektif modların dağılımlarını inceledik. Uzun dalga boyu limitinde, simetrik ve anti-simetrik modlar, farklı ses hızları ile dalga vektörlerinde doğrusal davranış sergiler. Orta dalga vektörlerinde, özellikle büyük bağlanma sabitlerinde belirgin bir maxon-roton özelliği ortaya çıkar. Tel aralığının mod dağılımı üzerindeki etkisi büyüktür: daha küçük aralıklarda, serbest parçacık benzeri dağılıma sahip asimetrik mod kaybolurken, daha büyük aralıklarda, teller arası bağlanmanın azalması nedeniyle simetrik çift telli sistemlerde mod dejenerasyonu meydana gelir. Sistem, güçlü bağlanmalarda yoğunluk dalgalarına doğru kararsız hale gelir ve bu, hem simetrik hem de anti-simetrik dallarda rotun enerjisinin yok olmasıyla gösterilir. Ayrıca, teller arasındaki yoğunluk dengesizlikleri, uyarım dallarının enerjisini kaydırır ve homojen süper akışkan fazı daha düşük bağlanma sabitlerinde kararsız hale getirir. Gözlemlenen roton yumuşaması, yoğunluk modüle edilmiş fazlara doğru bir kararsızlık önermesine rağmen, bu fazları doğru bir şekilde karakterize etmek için daha sofistike sayısal yöntemler gereklidir.