The BCS-BEC crossover in ultracold fermion gases [Elektronische Ressource] / presented by Sebastian Diehl

Dissertationsubmitted to the Combined Faculties for the NaturalSciences and Mathematicsof the Ruperto { Carola University of Heidelbergfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byDiplom-Physiker Sebastian Diehlborn in Ludwigshafen, GermanyOral Examination: 24. October 2006The BCS { BEC CrossoverinUltracold Fermion GasesReferees: Prof. Dr. Christof WetterichPD Dr. Jan M. PawlowskiivDer BCS { BEC Crossover in ultrakalten FermiongasenZusammenfassungDer kontinuierliche Crossover eines Bardeen-Cooper-Schriefier (BCS)-artigen Supra u-ids aus Fermionpaaren zu einem Bose-Einstein Kondensat (BEC) aus fest gebundenenbosonischen Molekulen˜ kann auf die spontane Brechung der globalen U(1)-Eichsymmetriezuruc˜ kgefuhrt˜ werden, die beiden Quanten-Kondensationsph˜anomenen zugrunde liegt.Dem Problem wurde in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit zuteil, da Feshbach-Resonanzen die experimentelle Realisierung der Crossover-Physik erm˜oglichen. Die starkeWechselwirkung nahe der Resonanz erfordert eine Analyse jenseits von Mean Field Theo-rie. Wir entwickeln einen systematischen Funktionalintegral-Zugang fur˜ die Beschreibungdieses Ph˜anomens. Ausgehend von einem yukawaartigen Atom-Molekul-Mo˜ dell erlaubt eseine Symmetriebetrachtung, sowohl die Zustandsgleichung zu konstruieren als auch die˜thermodynamischen Phasen einheitlich zu klassiflzieren.