玻色—爱因斯坦凝聚体中涡旋偶极子的动力学研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:frog1266
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
涡旋偶极子由具有相反环量的涡旋组成。通常在很多物理现象中都可以观察到涡旋偶极子结构的存在,例如在洋流、肥皂膜、光学场和原子玻色-爱因斯坦凝聚体中,并且涡旋偶极子结构已被描述为二维紊流中的主要涡旋结构。鉴于BKT相变,相变动力学以及超流体湍流中涡旋和反涡旋的普遍存在,有关涡旋偶极子的定量研究将有助于更广泛和更深入地理解超流体现象。在本论文中,我们通过数值求解Gross-Pitaevskii方程,研究了涡旋偶极子的碰撞问题,以及在偶极凝聚体干涉过程中涡旋(或涡旋偶极子)的形成过程。首先,研究了在密度均匀分布的凝聚体中两个运动方向彼此平行的涡旋偶极子的碰撞问题。通过改变碰撞参数,我们发现在涡旋偶极子的平行碰撞问题中普遍存在有如下三种运动模式,即涡旋重组模式、涡旋环绕模式和涡旋飞越模式,并且通过求解描述涡旋间相互作用的常微分方程组证实了我们的结论。此外,也给出了这些运动模式相应的参数范围。其次,研究了碰撞角度对两个涡旋偶极子碰撞现象的影响。在均匀系统中,我们发现碰撞动力学与初始涡旋偶极子的运动方向和大小密切相关,对于两个相同大小涡旋偶极子的斜碰(oblique collisions)现象,观察到了涡旋重组和湮灭;对于两个不同大小涡旋偶极子的追及(catching-up)问题,观察到了涡旋暂时湮灭后复活,以及涡旋永久湮灭等现象,通过数值模拟我们也给出了相应的动力学参数相图。对于非均匀系统,研究了在二维谐振子势阱中两个涡旋偶极子的斜碰问题,研究表明两个等大涡旋偶极子之间的初始径向位置和碰撞角度对碰撞动力学的影响是非常明显的。最后,研究了偶极相互作用对凝聚体干涉现象的影响。结果表明偶极相互作用对凝聚体间干涉过程起到显著的调节作用。当极化方向与凝聚体所在平面垂直时,随着偶极相互作用强度增加,条纹可见度降低,条纹间距变大。当极化方向与凝聚体所在平面平行且朝向固定时,通过改变两团偶极BEC的初始相对位置,可以观察到不同的干涉现象,例如:伴随有涡旋偶极子产生的波浪形干涉条纹、干涉过程中在凝聚体中央区域形成可见的正(或反)涡旋分布结构等。本文的研究有助于更加详尽地理解量子湍流现象,也可以为进一步研究偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋动力学提供一些理论参考。
其他文献
初中生年龄尚小,对于相关的法律知识并不了解,当自身权益受到伤害时不清楚怎么维权,因此,教师要在思想品德课堂上根据课本知识讲解法制知识,使其成为知法守法的好公民。教师
1930年初夏,徐悲鸿来到庐山,居住了近半年时间。他一方面整理居留法国近10年的绘画心得,同时在庐山写生,试图在西洋画和中国画的结合上探索新路子。徐悲鸿在庐山留下了不少故
期刊
目的 探讨凝血指标、炎症因子和糖类抗原125(CA125)在子宫内膜异位症(简称内异症)诊断与分期中的应用价值。方法 选取150例内异症患者纳入内异症组,另选取100例良性卵巢囊肿
体育作为一种提高国民素质的有效手段,其重要作用亟待承认和普及,而脑科学的发展则为认识体育与国民素质提升之间的密切关系提供了新的证据。脑科学的相关研究表明,体育运动
目的比较电化学发光法(Elecsys)、化学发光微粒子免疫法(CMIA)及液质联用(HPLC-MS/MS)法监测环孢素A(CSA)血药浓度的相关性。方法收集101例服用环孢素A达稳态的骨髓移植患者
<正>自1980年由世界自然保护联盟(IUCN),联合国环境规划署(UNEP)、野生动物基金会(WWF)共同发表的《世界自然保护大纲》,到以布伦兰特夫人为首的世界环境与发展委员会(WCED)
我国民事发回重审制度的宗旨是督促原审人民法院依法行使其审判权,以确保当事人的审级利益。然而,相关法律规范对民事诉讼发回重审制度的适用事由,当事人的选择权等问题均缺乏明确具体的规定;学理上对民事发回重审的事由和发回重审裁定的内容也存在着不同的理解。显然,明确发回重审案件具体范围,重在对原审程序效力问题的探究,但是我国在立法上并没有对该问题作出明确规定,学界对此问题亦鲜有深入研究,致使司法实践中在发回
2013年由国务院总理李克强主持召开的国务院常务会议,明确提出了社会救助制度的建设与完善要以法治方式来推进。十八届四中全会明确将社会保障法律制度作为我国重点领域立法
分析了目前高标准基本农田建设项目存在的问题,并提出了相应的对策,以期为我国高标准基本农田建设提供参考。
李白是一位非常伟大的诗人,他的诗在我国历史上闪耀着耀眼的光芒。在他的诗中,可以看到它的主导风格,既豪放又飘逸,让人领略到了诗的壮观。李白的诗为什么会形成豪放飘逸的主