Density-induced geometric frustration of ultra-cold bosons in optical lattices

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Mishra, T.; Greschner, S.; Santos, L.: Density-induced geometric frustration of ultra-cold bosons in optical lattices. In: New Journal of Physics 18 (2016), Nr. 4, 45016. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/4/045016

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Zusammenfassung: 
A density-dependent gauge field may induce density-induced geometric frustration, leading to a non-trivial interplay between density modulation and frustration, which we illustrate for the particular case of ultra-cold bosons in zig-zag optical lattices with a density-dependent hopping amplitude. We show that the density-induced frustration leads to a rich landscape of quantum phases, including Mott insulator, bond-order insulator, two-component superfluids, chiral superfluids, and partially paired superfluids. We show as well that the density-dependent hopping results in an effective repulsive or attractive interaction, and that for the latter case the vacuum may be destabilized leading to a strong compressibility. Finally, we discuss the characteristic momentum distribution of the predicted phases, which can be used to detect the phases in time-of-flight measurements.
Lizenzbestimmungen: CC BY 3.0 Unported
Publikationstyp: Article
Erstveröffentlichung: 2016
Die Publikation erscheint in Sammlung(en):Fakultät für Mathematik und Physik

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