人工磁场作用下光晶格中玻色—爱因斯坦凝聚的动力学

发布时间：2020-11-03 15:43

　　 最近,随着光晶格中人工规范场的实现,人们可以利用光晶格中的中性原子对带电粒子在电磁场中的运动进行模拟,从而更好地研究高温超导的理论机制、自旋液体和拓扑绝缘体等多体问题。本文研究人工磁场作用下光晶格中玻色—爱因斯坦凝聚的动力学,主要内容如下:1.介绍玻色-爱因斯坦凝聚的基本概念以及如何在中性冷原子系统中实现人工磁场,并介绍自囚禁现象。2.研究一维光晶格体系中玻色-爱因斯坦凝聚的动力学,在平均场近似、紧束缚近似的离散格点模型下,使用变分法得到系统的运动方程和动力学相图,并进一步通过数值模拟的方法与理论推导结论印证,研究系统非线性相互作用对于发散、孤子或者呼吸子和自囚禁三种不同模式的影响。3.研究人工磁场作用下光晶格中玻色—爱因斯坦凝聚的动力学,得到系统的运动方程和动力学相图。通过调节系统的拉曼耦合强度和非线性作用强度,改变系统产生相变的条件。通过理论分析与数值模拟来找出拉曼耦合强度与非线性相互作用强度对于改变系统动力学的影响。4.根据维度合成的概念联立到光晶格中含有自旋轨道耦合效应的系统,研究分析自旋轨道耦合系统下的动力学,观察自旋轨道耦合项和非线性相互作用项对系统动力学的影响。发现自旋轨道耦合存在的情况下非线性引起系统的色散谱存在燕尾环结构,引起非线性朗道-齐纳隧穿和不同自旋态布居数振荡。
【学位单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O469
【部分图文】：

图 2.1 自由粒子色散曲线过观察色散谱我们可以发现对于 p 为零处，粒子处于能量最低的为基态；对于 p 不为零处，粒子处于能量较高的状态，视为激发子数分为基态的粒子数和激发态的粒子数 00()()()ppppN f f f ,（子占据激发态的几率经方程（2.35）处理后可以写成)23)(23()()42()(232333030 mkT hVfhdVdpfppp,（据基态的几率为 -1100kTef ,（

图 2.2 磁 AB 效应实验示意图如图 2.2 所示，闭合区域 ABDC 内存在磁场，该系统满足描述带电粒子才磁场中的薛定谔方程（2.73），我们假设通过路径 s 后的波函数为 sArdrciqr exp(')'(0) ,（2.77）此时，通过路径 P1 的波函数为 101( )expA(r')dr'cier （） ,（2.78）我们发现通过闭合路径 ABDC 回到 A 点处的波函数为()()exp(')'exp()(0)21 iArdrecier r ,（2.79）其中指数部分为

学硕士学位论文 光晶格体系实现人工磁场虑到引入人工磁场，必须要在闭合环路中存在等效磁通量，粒子经环路后相位发生变化，所以在一维光晶格中不能实现，因此我们在中进行讨论。考虑在紧束缚近似下，我们可以通过格点模型来描述
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本文编号：2868773