【摘 要】
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近年来,人工规范场中的冷原子的性质被广泛的研究。本论文先从人工规范场的起源(Berry相位)出发简要介绍拉曼机制实现人工规范场的原理。人工规范场的一个重要的应用是实现自旋轨道耦合。目前实验室里面能实现两种类型的自旋轨道耦合。一种是Rashba和Dressalhuass的等权叠加的自旋轨道耦合。它由I.B.Speilman在NIST的实验组第一次在87Rb原子中实现。另一种是Rashba的自旋轨道耦
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近年来,人工规范场中的冷原子的性质被广泛的研究。本论文先从人工规范场的起源(Berry相位)出发简要介绍拉曼机制实现人工规范场的原理。人工规范场的一个重要的应用是实现自旋轨道耦合。目前实验室里面能实现两种类型的自旋轨道耦合。一种是Rashba和Dressalhuass的等权叠加的自旋轨道耦合。它由I.B.Speilman在NIST的实验组第一次在87Rb原子中实现。另一种是Rashba的自旋轨道耦合。自旋轨道的出现将改变单粒子的色散关系。对于超冷玻色气体,这样的改变将带来诸如条纹相到平面波相的相变等现象。对于超冷费米气体,自旋轨道耦合的出现不仅带来两体束缚态的改变,并且会带来许多奇奇怪怪的超流相。在这篇论文中,我们致力于解释自旋轨道耦合下两体束缚态的奇特性质。考虑散射长度为正值的s-波接触势描述的粒子间吸引相互作用。当存在自旋轨道耦合是态密度的分布将被改变。在一阶近似下,可以讨论在不同的态密度分布下相互作用强度在改变束缚能量上所扮演的角色。结合阈值能量,我们展示了诸如质心动量改变和两个分子态之间的竞争等两体性质的起源。由这样的分析可以更好的理解一些已知的奇特的两体性质。考虑到论文的整体性,我们也对标准的BCS平均场理论做了简要的介绍,并且展示了诸如两个FFLO超流态的相变等现象。人工规范场的另一个重要的应用是在超冷气体中模拟自旋霍尔现象。这篇论文介绍了我们的工作-超冷原子分子混合气体的自旋霍尔分离。利用自旋霍尔效应实现了原子分子混合气体的分离,同时实现分子态从Feshbach分子态到基态分子态的转变。
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