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PhD thesis

Université Pierre et Marie Curie - Paris VI (2004-03-01), Combescot Roland (Dir.)

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Gaz de bosons et de fermions condensés : phases de Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov et quasicondensats

Christophe Mora1, 2

La première partie de cette thèse concerne les phases inhomogènes FFLO. Celles-ci peuvent apparaître dans les supraconducteurs ou les gaz d'atomes froids fermioniques en présence d'une différence homogène de potentiels chimiques entre les deux états de spin. Nous regardons la compétition entre les différentes phases FFLO près de la transition. A 2D, nous utilisons une approche de type Ginzburg-Landau pour prédire une cascade de transitions entre des phases inhomogènes de plus en plus complexes. A 3D ou la transition FFLO est du premier ordre, nous présentons une méthode numérique de résolution des équations quasiclassiques d'Eilenberger basée sur un développement de Fourier. Nous déterminons ainsi les phases inhomogènes de plus basse énergie. Dans la seconde partie, nous étendons la théorie perturbative de Bogoliubov aux quasicondensats dans une représentation densité-phase. Nous obtenons des prédictions pour différentes observables.

1:	LPS - Laboratoire de Physique Statistique de l'ENS
2:	LKB (Lhomond) - Laboratoire Kastler Brossel

keyword(s) : théorie BCS – phases inhomogènes FFLO – champcritique – limite paramagnétique – équation de Ginzburg-Landau généralisée – condensation de Bose-Einstein – quasicondensats – gaz de Bose de basse dimension – atomes froids – supraconducteurs de type II

Condensed gas of bosons and fermions: Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov phases and quasicondensates

The first part of this thesis deals with inhomogeneous FFLO phases. These phases can appear in superconductors or in cold atomic gases in the presence of an homogeneous chemical potential difference between the two spin species. We look at the competition between the various phases close to the transition line. In 2D, we use a Ginzburg-Landau approach in order to predict a cascade of first-order transitions between inhomogeneous phases with increasing complexity. In 3D where the FFLO transition is a first order transition, we present a numerical method to handle the Eilenberger quasiclassical equations, which makes use of a Fourier expansion. Then we determine the stablest inhomogeneous phases. In the second part of this thesis, we extend the perturbative Bogoliubov theory to quasicondensates using a phase-density representation. We obtain predictions for different observables.

english keyword(s) : BCS theory – inhomogeneous FFLO phases – critical field – paramagnetic limit – generalized Ginzburg-Landau energy – Bose-Einstein condensation – quasicondensates – low dimensional Bose gas – cold atoms – type II superconductors

tel-00005472, version 1

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oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00005472

From: Christophe Mora <>

Submitted on: Monday, 29 March 2004 12:13:22

Updated on: Friday, 20 January 2006 22:47:22