本文選題：玻色-愛因斯坦凝聚 + 合成磁場�。� 參考：《北京科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：量子化渦旋是超流/超導(dǎo)體中的基本現(xiàn)象之一。對于中性原子氣體,渦旋通�？梢酝ㄟ^旋轉(zhuǎn)框架方法得到。最近,在合成磁場實驗中觀察到了渦旋,并且人們期待它能夠有效地加載大的角動量。本論文通過數(shù)值求解Gross-Pitaevskii (GP)方程對合成磁場中玻色.愛因斯坦凝聚體的渦旋形成問題進(jìn)行了研究。對于約束在簡諧勢阱中的凝聚體,研究發(fā)現(xiàn)在相同的旋轉(zhuǎn)頻率下,合成磁場方法產(chǎn)生渦旋的效率低于旋轉(zhuǎn)框架方法,這與人們的期待不同。在旋轉(zhuǎn)框架下,有效約束勢被旋轉(zhuǎn)頻率削弱了,約束越弱越容易產(chǎn)生渦旋：而在合成磁場中勢阱的約束與旋轉(zhuǎn)頻率無關(guān)。增強(qiáng)原子間的相互作用有助于產(chǎn)生更多的渦旋,甚至能夠形成Abrikosov渦旋晶格結(jié)構(gòu)。此外還驗證了費曼規(guī)則的有效性。其次,研究了簡諧勢阱和光晶格下的渦旋形成過程。發(fā)現(xiàn)光晶格的引入能夠增加渦旋的數(shù)目,但是仍不能像旋轉(zhuǎn)框架那樣加載大的角動量。計算結(jié)果表明系統(tǒng)的化學(xué)勢和能量隨旋轉(zhuǎn)頻率的增加變化不大。最后,考慮了偶極相互作用對渦旋形成過程的影響。數(shù)值結(jié)果顯示,渦旋形成過程在不同極化方向下表現(xiàn)出不同的行為。隨著旋轉(zhuǎn)頻率的增加,渦旋數(shù)和渦旋行數(shù)比旋轉(zhuǎn)框架中的少。
[Abstract]:Quantized vortex is one of the basic phenomena in superfluid / superconductor. For neutral atomic gases, vortices are usually obtained by rotating frames. Recently, a vortex has been observed in synthetic magnetic field experiments, and it is expected to be able to load large angular momentum effectively. In this paper, we numerically solve the Gross-Pitaevskii equation for Bose in synthetic magnetic field. The vortex formation of Einstein condensate has been studied. It is found that the efficiency of the synthetic magnetic field method to generate vortex is lower than that of the rotating frame method at the same rotating frequency for the condensate confined in the harmonic potential well, which is different from the expectation of people. In the rotating frame, the effective confinement potential is weakened by the rotation frequency, and the weaker the constraint is, the more easily the vortex is generated. However, in the synthetic magnetic field, the constraint of the potential well is independent of the rotation frequency. The enhancement of the interaction between atoms contributes to the formation of more vortices and even the formation of the Abrikosov vortex lattice structure. In addition, the validity of Feynman rule is verified. Secondly, the vortex formation process under the harmonic potential well and optical lattice is studied. It is found that the introduction of optical lattice can increase the number of vortices, but the large angular momentum can not be loaded as the rotating frame. The results show that the chemical potential and energy of the system change little with the increase of rotation frequency. Finally, the effect of dipole interaction on vortex formation is considered. Numerical results show that the vortex formation process exhibits different behavior in different polarization directions. With the increase of rotation frequency, the number of vortex and the number of vortex rows are less than those in the rotating frame.
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O469

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本文編號：1792115