多分量自旋轨道耦合旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑激发

发布时间：2021-06-06 15:49

　　自从光偶极势阱中旋量玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）的实验实现以来,多分量BECs作为一族兼有磁序和超流的量子流体,开辟了超冷原子系统的新研究平台。特别是近年来冷原子气体中人工规范势如自旋轨道耦合（SOC）的实现,使得多分量自旋轨道耦合BECs成了现代物理领域的前沿研究热点之一,为探索冷原子物理、凝聚态物理、光学和粒子物理中的新奇量子现象和拓扑量子态提供了崭新的主题和方向。本文主要研究内容如下:首先,利用平均场理论和数值方法研究了旋转环形势阱中含有Rashba自旋轨道耦合的两分量BECs的基态特性。研究结果表明,在无SOC情况下,对于初始相混合BECs和相分离BECs,旋转角频率的增加分别导致巨涡旋和半环密度结构的产生。在无旋转时,强的二维各向同性SOC使得初始相分离BECs形成螺旋条纹相。系统地讨论了旋转、SOC和粒子相互作用对体系基态的涡旋结构和自旋纹理的组合效应。特别地,对于高于临界值的固定旋转角频率,逐渐增大各向同性SOC,每个组分产生一个环形显涡旋链,同时中心区域伴随着一个隐藏的巨涡旋和环形隐涡旋链。在一维各向异性SOC情况下,强SOC导致线形隐涡旋串的产生和相转变。此外,该... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 玻色-爱因斯坦凝聚体
    1.2 自旋轨道耦合与量子化涡旋
    1.3 平均场理论与多分量耦合gp方程
    1.4 本文的主要工作
第2章 两分量自旋轨道耦合旋转becs的拓扑态
    2.1 引言
    2.2 理论模型
    2.3 基态性质
        2.3.1 二维自旋轨道耦合情形下的涡旋结构
        2.3.2 一维自旋轨道耦合情形下的涡旋结构
        2.3.3 拓扑荷和自旋纹理
    2.4 小结
第3章 自旋轨道耦合旋转自旋-1becs的拓扑态
    3.1 引言
    3.2 理论模型
    3.3 基态性质
        3.3.1 su(3)和su(2)自旋轨道耦合效应的区别
        3.3.2 su(3)自旋轨道耦合对基态的影响
        3.3.3 su(3)自旋轨道耦合作用下的拓扑荷和自旋纹理
    3.4 小结
第4章 塞曼场中自旋轨道耦合自旋-1becs的拓扑态
    4.1 引言
    4.2 理论模型
    4.3 基态结构
        4.3.1 线性塞曼效应对反铁磁becs的影响
        4.3.2 二次塞曼效应对反铁磁becs的影响
        4.3.3 线性和二次塞曼效应联合作用
        4.3.4 塞曼场和自旋轨道耦合作用下的拓扑结构
    4.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3214687