PT对称极化子凝聚体的非线性特性研究

来源 :浙江师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huachao198977
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
近年来,由于二维量子阱激子与微腔光子形成的极化子凝聚体系统具有寿命短,有效质量轻,相互作用强,凝聚温度高,增益与耗散共存,以及操控性强等特性受到大家关注,不仅成为超冷原子气体玻色—爱因斯坦凝聚体(BEC)的合适替代品,而且也成为设计下一代实用量子器件与光信息处理器件的理想平台。而具有Parity-Time(PT)对称性的非厄米系统在临界点下存在实本征谱,将量子理论推广到复域。在激子极化子体系中使增益、耗散满足PT对称性,不仅是新的平衡机制,也为研究极化子BEC非线性特性提供全新模型。据我们所知,这种平衡机制以及PT对称外势下稳定的极化子BEC凝聚体还未见报道。本文的主要工作包括:1.通过引入复合非相干泵浦,找到了稳定孤子,并发现泵浦的非均匀部分具有对孤子轮廓调制的作用。引入由常数与贝塞尔函数构成的复合非相干泵浦,均匀部分用于平衡常数损耗,非均匀空间调制部分用以补偿非线性饱和增益项分母引起的增益或损耗。利用预条件牛顿共轭梯度法找到了一维系统中的亮孤子和暗孤子,以及二维系统中的亮孤子和m=1和m=2的涡旋。这些孤子可以通过设计均匀和非均匀的泵浦来稳定。并且发现总增益损耗的强度可以作为孤子稳定的必要条件。2.由于极化子BEC系统的非平衡特性,构造该体系满足的PT对称模型非常困难。我们借助复合泵浦有效平衡体系固有增益耗散基础上,引入满足PT对称的外势,设计出满足PT对称的极化子BEC模型。3.在弱非线性效应情况下,求得一维体系的PT对称相变点,进而展示线性谱的特征。在正常非线性效应情况下,找到了一维系统中不同非均匀泵浦情况下的零背景亮孤子与多种类型暗孤子。讨论了PT对称外势对孤子稳定性的影响,并发现复合泵浦有效平衡增益损耗是孤子稳定的必要条件。通过分析孤子的轮廓与稳定性,厘清PT对称外势与非均匀泵浦之间的竞争关系,给出激发各类孤子的参数区域,并通过演化与线性稳定性分析界定了这些孤子的稳定区间。最后,我们通过实时调控PT对称外势虚部,达到了操控对称破缺孤子的目的,进而揭示了该体系在全光开关等方面的潜在应用价值。此外,我们也找到了二维PT对称系统中的多种类型孤子与涡旋,讨论了PT对称外势与非均匀泵浦对孤子稳定性的影响。PT对称极化子BEC系统的非线性特性研究不仅填补了该方向的空白,而且也将为该领域的实验突破提供理论支持,并挖掘了该领域在量子器件与光信息处理等方面的潜在应用价值。
其他文献
本文主要研究两类修正的拟线性薛定谔方程解的存在性问题.本文一共分为三章,安排如下:第一章,主要阐述拟线性薛定谔方程问题的相关研究背景,并且给出本文开展研究所需要的基本概念.第二章,研究修正的拟线性薛定谔方程其中Ω?RN(N>3)是光滑有界区域,K=1,1<q<2,λ>0是一个实参数.本章通过上下解和变量替换的方法证明了弱解的存在性.第三章,主要研究广义的拟线性Choquard方程-ε2Δu+V(x
学位
徽州雜字記録了徽州地區獨具特色的地域文化,且留存豐富。戴元枝《清至民國徽州雜字文獻集刊》收録了七十三種徽州地區雜字書,本文以這些雜字爲研究材料,通過系統翻閲各類文獻材料,對其研究現狀和研究價值做了初步梳理。又進一步選取其中字書、詞典未收的俗字、詞語進行考釋。全文共分爲五個部分。緒論部分介紹研究背景,包括文獻綜述、徽州雜字的研究價值和意義以及研究難點。第一章是徽州雜字叙録,研究了七十三種徽州雜字的主
学位
全息术的发明为三维显示技术打开了一扇新的大门。它能够完整记录物光场的振幅和相位信息,再现像可以提供三维视觉所需的所有深度线索。与基于双目视差的三维显示、多视点三维显示、体三维显示等技术相比,全息三维显示有着观感舒适、视差连续、分辨率高等优势。相干性好的激光光源问世以及计算机技术的突飞猛进,使得全息三维显示技术走上了实用化的道路。传统的光学全息记录过程对实验环境和设备要求较为苛刻,记录介质不能够重复
学位
随着系统生物学的迅速发展,研究和模拟基因调控网络具有重要意义.布尔网络作为一种能够描述基因进化过程的网络,最早是由Kauffman提出的,它能够有效地阐明生物系统中蛋白质、基因的功能和结构,因此对布尔网络的研究已成为探索进化模式和动力学结构的新方向.本文将利用矩阵半张量积和自动机的方法,研究布尔网络的状态估计和镇定性问题.主要的研究框架如下:第一章介绍了本文的研究背景,矩阵半张量积的基础知识以及布
学位
五元碳环骨架广泛存在于天然产物、药物分子及有机功能材料中,因此,它们的合成研究具有非常重要的意义。近年来,炔烃的自由基加成-迁移-环化策略已成为构筑环戊烷及其衍生物的有效途径之一,但是该方法通常经历5-exo环化过程,新的反应模式依然有待发展。为此,本论文采用羰基为导向基团,使炔烃发生较为少见的5-endo三氟甲基-碳环化过程,一步构建了三氟甲基取代的环戊烯酮或环戊酮,内容主要包括两部分:1、铜催
学位
纳滤(NF)作为一种压力驱动的膜分离技术,能有效分离二价及多价离子和分子量在200-1000 Da范围内的有机分子,在海水淡化、废水处理和有机溶剂处理等领域有广泛的应用前景。目前商品化的NF膜以由界面聚合法制备的聚酰胺(PA)薄层复合(TFC)膜为主。但是,PA TFC膜一直面临着渗透通量和截留率之间的“trade-off”效应,即膜通量和截留率相互制约,难以同时提高。将纳米材料掺入到PA选择层中
学位
随着现代工业和社会的迅速发展,能源需求与环境保护之间日益增长的矛盾加速推动了天然化石能源向新能源的转变。在众多新能源技术中,燃料电池由于高效的能源转化效率受到了人们广泛的关注。锌空电池是一种直接使用纯氧或者空气中的氧气作为空气电极(阴极)活性物质的金属空气电池,具有能量密度高、成本低、使用范围广以及安全可靠等优点,符合当前社会对新能源技术发展的需求,被视为二十一世纪最具发展前景的能源设备之一,有望
学位
图G的一个b-重染色是一个映射f,将每个顶点v映射到一个含有b个颜色的集合f(v),使得对于任意相邻的顶点u,v,f(v)∩f(u)=(?).如果对于任意的a-列表配置L,存在一个b-重染色f,使得对每个顶点v∈ V(G),都有f(v)(?)L(v),那么称G是((a,b)-可选的.图G的强分数选择数是指实数r的下确界使得对于任意正整数m,图G都是([rm],m)-可选的.((a,b)-DP-可染
学位
中外合作办学是推进中国高等教育国际化战略的重要举措,经过二十余年的建设和发展,虽取得了宝贵的经验和成绩,但是在研究的理论深度和微观层面关注尚显不足。本文聚焦中外合作办学大学英语教学实践痛点,从课程思政建设的视域出发,总结了课程思政视域下中外合作办学大学英语教学现状中的问题,并从教学模式、教学方式、师资建设和党建引领四个方面给予针对性改革建议,希望对落实高校立德树人根本任务、构建全课程育人新格局提供
期刊
近年来,具有发光性能的DNA生物点(DNA bio-dots)和金属纳米团簇在科研界引起了广泛关注。这两种材料具有优异的生物相容性、低细胞毒性及其独特的光学和电学性质,诸多优势使它们成为构建传感器与生物医学应用的首选对象。兼具发光特性和DNA的独特结构的DNA bio-dots不仅可以充当发光元件,还可作为特异性识别元件,有望在生物传感领域发挥巨大作用。金属纳米团簇是一种超小的纳米颗粒,它弥补了原
学位