两分量旋转的自旋轨道耦合BEC的基态性质

发布时间：2021-07-10 23:50

　　在本文中,我们分别在解析上和数值上对自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚体的基态进行了研究。我们把凝聚体束缚在一个外部的势阱中,通过调整旋转角频率和自旋轨道耦合强度,来观察凝聚体的基态密度分布以及自旋纹理。通过这些结果来研究旋转和自旋轨道耦合对凝聚体的作用效果,从中发现了新的基态涡旋结构以及自旋纹理。这些结构的发现不仅丰富了BEC的基态相,同时也为实验上的研究提供了一些理论依据。首先,我们根据薛定谔方程得到了系统在旋转和自旋轨道耦合共同作用下的能量泛函,并利用变分的方法得到了平均场GP方程。同时,还给出了两种数值计算的方法,这两种方法都可以利用计算机有效的求解平均场GP方程,方便快捷的得到系统的基态。然后,我们研究了处在纯谐振子势阱中自旋轨道耦合BEC的基态性质。在旋转以及自旋轨道耦合的共同作用下,在BEC的基态中会出现新的结构,比如有条纹结构、自旋畴壁等。我们先从解析上对系统进行了研究,发现并不是只有旋转角频率和分量间的相互作用强度会影响凝聚体的基态密度分布,自旋轨道耦合作用也会使其发生变化。之后,我们通过数值计算的方法利用计算机模拟出系统的基态,将得到的结果与通过解析方法得到的结果进行了对... 

【文章来源】：山西大学山西省

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

在不同频率的激光搅动下BEC基态的密度分布图

相图

分别为：条纹涡旋晶格和双芯涡旋晶格；。其具体的变化情况如图 1.2。图 1.2： 相图。引自 PhysRevLett.91.150406(2003势阱为谐振子势与高斯势联合势阱时，随着旋转角频率相位图中看出：系统中心的核中包含着多个环流量子数。如图 1.3。


本文编号：3276896