光学晶格是由一组交叉激光束产生的具有序排列的相同能量势阱,通过在能量阱中注入超冷原子,晶格可以被用来产生或研究一系列的材料,例如玻色-爱因斯坦凝聚体,本文就是借助光学晶格来研究费米混合物。原子在光学晶格中的运动完全可类比于电子在固体晶格中的运动,并且光学晶格可用来模拟固体的普通条件,由于光学晶格可以通过激光束精确控制,因此它为研究费米混合物提供了理想的平台,也为探索一些只有凝聚态物理才能理解的物理现象提供了独特的机遇。本文从超冷玻色系统在光学晶格中具有的基本特性出发研究了超冷费米混合物在光学晶格中所表现出来的各种性质。我们通过运用费米-哈伯特哈密顿量对费米混合物进行描述,由此得到了费米混合物的基态相图表,包括正常相(N),分离相(PS),超流与过剩费米子共存相(CSE)和绝缘区域(IR),而在绝缘区域(IR)中又包含了以下几种绝缘相:分子玻色-莫特绝缘相(BMI),费米-泡利带绝缘相(FPI),BMI/FPI的分离相以及玻色-费米棋盘相(BFC),这些量子相与粒子间相互作用强度,费米填充分数及隧穿参数存在一定关系。首先研究了费米填充分数对微观量子相的影响,费米填充分数不同时费米混合物出现的量子相也会不同,其次,研究了在强吸引极限下的费米混合物系统在光学晶格中相变的条件,即由CSE到PS相的转变条件。