玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发及非线性动力学研究

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ppc8xzf
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
玻色-爱因斯坦凝聚是近年来倍受人们关注的物理学前沿研究课题.它不仅提供了一个研究量子力学基本问题的宏观系统,而且在原子激光,精密测量,量子信息和量子计算等领域有着广阔的应用前景.玻色-爱因斯坦凝聚系统中内在的非线性以及与外场的相互作用,使其成为一个典型的非线性不可积系统.因而对这一宏观量子客体的认识是当前非线性动力学研究的主要任务之一.本论文在平均场理论的框架下以Gross-Pitaevskii方程为主要模型,讨论了囚禁在外势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的集体行为. 论文的第一部分研究了在一个非简谐势阱V(x)=1/2(x<2>+λx4)中准一维玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发.运用变分法得到了准一维BEC的两个低能激发模,研究了阱的非简谐性对BEC集体激发的影响,发现当λ>0时,两低能模频谱发生蓝移,当λ<0时,两低能模频谱发生红移.同时,讨论了不同振幅的驱动激发下BEC的质量中心和宽度的变化,发现由于囚禁势阱的非简谐性,BEC两低能激发模会发生耦合,使宽度的变化产生谐拍.最后,展示了基于模耦合的集体振荡的塌缩和恢复现象. 第二部分通过解析和数值相结合的方法,研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的集体行为.首先,对两耦合G-P方程运用变分近似,推导了两凝聚体质量中心和宽度运动所满足的耦合微分方程.根据所得的解析结果,在参量激发下讨论了两组分玻色.爱因斯坦凝聚体的动力学.当组分之间的非线性相互作用很强时,高次谐振和非线性模式耦合被揭示了出来.接着,探索了两组分玻色.爱因斯坦凝聚体中的参数共振现象,解析上获得了由调制频率与组分之间相互作用决定的共振条件和共振区域.最后,讨论了如何借助于参数共振来诱导一些新的非线性拓扑结构的产生. 论文的第三部分研究囚禁在光学晶格势阱中玻色凝聚体的稳定性和动力学演化.通过对G-P方程的解析分析和数值模拟,讨论了周期光学晶格势中凝聚体基态和涡旋态的径向稳定性.结果说明,在特定的参数区域中,存在着稳定的束缚或准束缚态,并且囚禁在环状光学晶格中的凝聚体比在普通的方形光学晶格中更稳定.另一方面,对于环状周期光学晶格中退局域化转变现象的研究表明,在方形光晶格势中,退局域化体现在凝聚体波包的快速扩展和波包振幅的快速减小,但是在环状周期光学晶格中,波包的退局域化速度减慢了,环状周期光学晶格势能有效抑制退局域化转变.这种现象所蕴含的物理机制类似于双势阱系统中凝聚体的自捕获现象. 本文的工作不仅对于深入了解BEC的动力学特征,而且对研究BEC的实际应用都有一定的理论指导意义.同时,希望本文提出的理论预测能给将来的实验研究给予启发,也希望相应的理论结果能在实验中得到证实.
其他文献
问题设计等级化,问题的设计能力化,评价方式多元化,多元化评价实施方法,多元化评价实施途径,初中学生数学学习多元化评价.
陶瓷器具随着社会生活需要而产生,其设计理念也伴随着社会生活的提高而创新。日用陶瓷设计的发展是我国工艺技术与审美艺术完美结合的体现。本文旨在阐述日用陶瓷器具中人性
田径课程是体育教育教学体系中一个非常重要的组成部分,对于中学生体育技能的习得以及体育水平的提高、身心的健康成长有着十分重要的意义和影响.在新课程标准的指导下,应该
当我们跨进新世纪的门坎时,必须将教育与民族命运联系在一起,这决不是虚张声势和骇人听闻.21世纪是个充满更多的机遇,更大的挑战的时代,培养和造就千百万有理想、有道德、有
本论文利用非平衡格林函数方法研究了通过自旋进动量子点的自旋相关的隧穿。主要包括以下方面的工作: 第一个方面研究了势垒中的自旋轨道相互作用导致的自旋翻转散射和量子
高中物理具有概念抽象、思维深刻、方法灵活、问题复杂的特点,据相关统计,高中生在学习高中物理时普遍感到困难.本文将结合高中人教版物理教材的特点对高中物理教学的策略展
新课改的实施,对初中体育课堂教学提出了更高的要求。传统的教学模式巳无法适应当前教育发展的要求,必须对体育教学进行改革和创新,在此结合自己的教学实践,谈谈自己的几点看法,以
在人的一生中,无论是幼儿时期、青年时期、还是中年是期,都会以不同的方式去参与音乐活动.而在幼儿时期接受必要的音乐启蒙教育,对幼儿智力的开发有着特殊的作用.音乐是幼儿
氧化锌(ZnO)是一种具有六方结构的Ⅱ-Ⅵ族宽带隙半导体材料,室温禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 meV,具有优良的物理和化学性质。ZnO目前广泛应用于压电传感器、变阻器、气
审定编号:国审玉2012012品种名称:同玉11选育单位:四川省云川种业有限公司品种来源:S17×S52特征特性:西南春玉米区出苗至成熟117d,比对照渝单8号早2d。幼苗叶鞘紫色,叶片绿