Crossovers and phase transitions in Bose-Fermi mixtures
Date
2014-04
Authors
Kimene Kaya, Boniface Dimitri Christel
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: We present a theoretical approach that allows for the description of trapped Bose-Fermi mixtures
with a tunable interspecies interaction in the vicinity of a Feshbach resonance magnetic field.The
many-body physics of the system is treated at equilibrium using the well-established mean-field
and local density approximations. This reduces the physics locally to that of a homogeneous
system. We observe a rich local phase structure exhibiting both first and second order phase
transitions between the normal and BEC phases. We also consider the global properties of the
mixture at a fixed number of particles and investigate how the density profiles and the populations
of the various particle species depend on the detuning and trap profile.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Ons beskou ’n teoretiese beskrywing van gevangde Bose-Fermi mengsels met ’n verstelbare interspesie wisselwerking in die teenwoordigheid van ’n magneties-geïnduseerde Feshbach resonansie. Die veeldeeltjiefisika van die sisteem word by ekwilibrium binne die welbekende gemiddelde-veld en lokale-digtheid benaderings hanteer. Sodoende word die fisika lokaal tot die van ’n homogene sisteem gereduseer. Ons neem ’n ryk fase-struktuur waar met beide eerste- en tweede-orde fase-oorgange tussen die normale en BEK fases. Ons beskou ook die globale eienskappe van die mengsel by ’n vaste totale aantal deeltjies en ondersoek hoe die digtheidsprofiele en deeltjiegetalle van die afstemming en die profiel van die val afhang.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Ons beskou ’n teoretiese beskrywing van gevangde Bose-Fermi mengsels met ’n verstelbare interspesie wisselwerking in die teenwoordigheid van ’n magneties-geïnduseerde Feshbach resonansie. Die veeldeeltjiefisika van die sisteem word by ekwilibrium binne die welbekende gemiddelde-veld en lokale-digtheid benaderings hanteer. Sodoende word die fisika lokaal tot die van ’n homogene sisteem gereduseer. Ons neem ’n ryk fase-struktuur waar met beide eerste- en tweede-orde fase-oorgange tussen die normale en BEK fases. Ons beskou ook die globale eienskappe van die mengsel by ’n vaste totale aantal deeltjies en ondersoek hoe die digtheidsprofiele en deeltjiegetalle van die afstemming en die profiel van die val afhang.
Description
Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2014.
Keywords
Quantum phase transitions, Bosons, Fermions, UCTD, Dissertations -- Physics, Theses -- Physics