自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚在不同外部势中的动力学特性研究

发布时间：2024-03-03 09:19

　　随着自旋-轨道耦合在超冷原子系统中的实现,玻色-爱因斯坦凝聚受到了更多的关注。众所周知,玻色-爱因斯坦凝聚体在不同的外部囚禁势中会呈现出很多不同的动力学现象,例如,谐振势中的集体动力学和孤子动力学;有限深势阱中的量子隧穿动力学;光晶格中的布洛赫动力学和朗道-齐纳隧穿等。而自旋-轨道耦合的加入会使得这些系统的基态和动力学产生许多丰富的新现象。本文主要选取了一维有限深势阱和一维无限深光晶格这两种外部囚禁势,首先讨论了两种系统中的基态特性和不同量子相之间的相变,进而对有限深势阱中的逃逸动力学以及深光晶格下的布洛赫振荡进行了研究。研究发现这两种系统中,自旋-轨道耦合都扮演着增加系统稳定性和破坏系统动力学对称性的角色。本文主要内容和结构安排如下:第一章简单介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的相关背景知识及凝聚体系统中自旋-轨道耦合在实验上的实现。概述了有限深势阱和光晶格中凝聚体动力学特性的主要研究成果,突出了两种外部囚禁势的特征。第二章运用变分理论并结合数值模拟研究了一维有限深势阱中两组分自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚的基态稳定性和逃逸动力学特性。我们结合基态方程和化学势给出了系统的稳定性相图并进行了数...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 玻色-爱因斯坦凝聚的形成和研究方法
        1.1.1 玻色-爱因斯坦凝聚在实验上的实现
        1.1.2 玻色-爱因斯坦凝聚的理论研究方法
    1.2 玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋-轨道耦合
        1.2.1 一维自旋-轨道耦合的实现
        1.2.2 自旋-轨道耦合引起的新量子相
    1.3 有限深势阱中玻色-爱因斯坦凝聚的隧穿动力学
        1.3.1 有限深势阱
        1.3.2 有限深势阱中的隧穿动力学研究现状
    1.4 光晶格中自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚的动力学研究现状
        1.4.1 光晶格
        1.4.2 倾斜光晶格中的布洛赫振荡
        1.4.3 深光晶格中存在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚系统模型
    1.5 本文主要内容和结构安排
第二章 存在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚在有限深势阱中的基态和逃逸动力学
    2.1 研究背景
    2.2 理论模型和变分分析
    2.3 系统的基态相变
    2.4 基态稳定性
    2.5 隧穿和扩散动力学
    2.6 自旋-轨道耦合(拉曼耦合)诱导的系统稳定性(不稳定性)
    2.7 束缚态下的偶极动力学
    2.8 本章小结
第三章 存在自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚在倾斜光晶格中的布洛赫动力学
    3.1 研究背景
    3.2 模型和变分分析
    3.3 无倾斜系统的基态和相变分析
    3.4 倾斜光晶格中不同基态相下的布洛赫动力学
    3.5 长时间维持的布洛赫振荡
    3.6 本章小结
第四章 总结和展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3917569