Stable and mobile two-dimensional dipolar ring-dark-in-bright Bose-Einstein condensate soliton
我们证明了一个强大的,稳定的,移动的二维(2D)偶极环暗中亮(RDB)玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子的排斥接触相互作用,受到谐波陷阱沿$y$方向垂直于偏振方向$z$。这样的RDB孤子有一个环形缺口(密度为零)印在一个2D亮孤子自由移动在$x-z$平面。在中等速度下,两个这样的孤子的迎头碰撞被发现是准弹性的,几乎没有变形。论证了利用相位印记产生RDB孤子的可能性。结果表明,使用数值模拟采用现实的相互作用参数在偶极$^{164}$ Dy BEC。
2016-01-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Solitons in dipolar Bose-Einstein condensates with trap and barrier potential
研究了在具有势垒的陷阱势中,孤子在偶极BEC中的传播。孤子的传输,反射和分裂作为本地和偶极非本地相互作用之间的比率的函数的制度进行了分析和数值。观察到缺陷对孤子的相干分裂和融合。得到了分裂孤子融合的条件,并给出了由非局域偶极相互作用强度决定的离域跃迁。预测的现象可用于物质波分离器和使用物质波孤子的干涉仪的设计。
2012-02-17 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Solitons and vortices in honeycomb defocusing photonic lattices
对二维光致蜂窝状散焦光子晶格第一带隙中的孤子和项链进行了理论研究。结果表明,偶极子,孤子项链,涡项链存在,并可能拥有通过光折变晶体的稳定传播区域。大多数的配置消失在分叉靠近第一频带的上边缘。与这种分叉的解决方案也进行了数值研究,它被发现,他们往往是不对称的,更奇特的。相关的不稳定结构的动力学也通过直接的数值模拟揭示呼吸振荡,或在某些情况下,破坏原始波形。
2008-05-17 nlin.PS
Demixing and symmetry breaking in binary dipolar Bose-Einstein condensate solitons
我们证明了完全分层(分离)的强大和稳定的明亮的二元偶极玻色-爱因斯坦凝聚体孤子在准一维设置形成由于排斥接触相互作用的偶极相互作用。对于大的排斥性物种间接触相互作用,第一物种可以在空间上与第二物种分离,从而形成分层构型,其可以是空间对称的或非对称的。在空间对称的情况下,其中一个物种占据中心区域,而另一个物种分成两个相等的部分,并主要留在这个中心区域之外。在破碎的情况下,这两个物种并排存在。得到了二元孤子的稳定相图。结果表明,在二元164 Dy-168 Er和164 Dy-162 Dy混合物的参数的现实值。分离孤子实际上是由两种原子组成的孤子分子。提出了在实验中产生偶极孤子的建议。
2014-01-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Interaction of solitons in dipolar Bose-Einstein condensates and formation of soliton molecules
研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中两个亮孤子之间的相互作用,旨在寻找它们形成稳定束缚态(孤子分子)的机制.为了研究BEC中孤子间的相互作用,我们采用了与光纤中孤子间相互作用的实验研究相似的方法。该思想包括在初始时间$t_0$以彼此一定的空间间隔产生两个孤子,然后在稍后的时间$t_1 > t_0$测量它们之间的距离。根据孤子之间的距离是否增加,减少或保持不变,相比其初始值在$t_0$,我们得出结论,孤子相互作用是排斥,吸引或中性,分别。我们提出了一种实验上可行的方法,根据孤立子分子在临界孤立子速度下的解离来估计孤立子分子的结合能。我们的理论分析是基于变分方法,这似乎是相当准确的描述孤子分子的性质在偶极BEC,反映在良好的协议之间的分析和数值结果。
2015-06-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Discrete Solitons and Vortices on Anisotropic Lattices
以离散非线性薛定谔方程为模型,研究了二维非线性晶格中各向异性对各种类型孤子的影响.对于基本孤子,我们发展了一个变分近似,它预言宽准连续孤子是不稳定的,而它们的强各向异性对应物是稳定的。通过数值计算发现,在一般情况下,基孤子和最简单的在场心涡旋孤子(“涡旋交叉”)的稳定区域随各向异性的强弱而增强或减小。更令人惊讶的是各向异性对所谓的“超对称”的intersite-centered涡的影响(“涡旋正方形”),拓扑电荷$S$等于正方形的大小$M$:我们通过Lyapunov-Schmidt理论以解析形式预测,并通过数值结果证实,与\emph{degenerate}相比,任意弱的各向异性导致稳定性和动力学的显著变化,在这种情况下是各向同性极限。
2005-07-23 nlin.PS
Two dimensional bright solitons in dipolar Bose-Einstein condensates with tilted dipoles
讨论了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中偶极相对于孤子平面的取向对二维亮孤子物理性质的影响。以前的研究中,这样的孤子涉及偶极子垂直或平行于凝聚平面。倾斜角构成了一个额外的调谐参数,这有助于我们控制面内各向异性的孤子,以及提供访问以前忽略的相互作用参数的孤子稳定性制度。此外,它可以用来驱动凝聚体进入声子不稳定性,而不改变其相互作用参数或陷阱的几何形状。在均匀的二维倾斜偶极子凝聚体中,声子不稳定性总是以瞬态条纹图案为特征,最终破裂成亚稳态孤子气体。最后,我们演示了如何偶极BEC在浅阱最终可以变成一个自陷物质波的绝热方法,涉及到倾斜角的调谐。
2015-06-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Statics and dynamics of a binary dipolar Bose-Einstein condensate soliton
我们研究了二元偶极玻色-爱因斯坦凝聚体孤立子的静力学和动力学,其中两个组分具有不同的空间对称性,$-$不同的准一维和准二维形状-使用三维平均场模型的数值解和变分近似。结果表明,在二元164 Dy-168 Er混合物中的参数的现实值。大量原子形成稳定的偶极孤子的可能性使其具有很大的实验意义。孤子的存在说明的稳定性相图。这些孤子的奇异形状在等密度图中示出。变分的结果静力学(尺寸和化学势)和动力学(小振荡)的二元孤子与数值结果进行了比较。提出了一种在实验室中制备和研究这些孤子的方法。
2014-01-14 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Deep inelastic collision of two-dimensional anisotropic dipolar condensate solitons
在偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生稳定的各向异性孤子的可能性导致了在具有接触相互作用的非偶极BEC中不可能出现的不同情况。研究了由极化偶极原子组成的准二维玻色-爱因斯坦凝聚系统中各向异性亮孤子的静态和动力学性质,研究了两个各向异性亮孤子在不同速度和不同极化方向夹角下的碰撞动力学性质.碰撞被发现是准弹性在大的速度。在低速下,碰撞是非弹性的,导致在激发的剪刀模、双极模或四极模中形成聚结孤子。此外,在小的速度,碰撞后,一个大的变化的运动方向的孤子是可能的。调查是通过一个基本的平均场Gross-Pitaevskii方程的数值解。
2022-02-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Roton-mediated soliton bound states in binary dipolar condensates
Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学)
研究二元极化玻色-爱因斯坦凝聚体中暗-反暗孤子波束的束缚态形成,揭示了自旋分支中的罗通特征促进长程孤子相互作用,产生多种不同分离的束缚态。
2026-04-16 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dynamics of gap solitons in a dipolar Bose-Einstein condensate on a three-dimensional optical lattice
提出并研究了$^{52}$ Cr原子的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体在三个正交方向的光学晶格势作用下局域在最低带隙的稳定圆盘形和雪茄形带隙孤子.一维版本的这些孤立子的实验兴趣限制的OL沿偶极矩方向和谐波陷阱在横向方向也被认为是。(i)能隙孤子受微扰时的呼吸振荡和(ii)沿轴向$z$方向运动的晶格对能隙孤子的拖曳等重要动力学行为证明了能隙孤子的稳定性。文中还附有一个三维带隙孤子拖曳的电影片段。
2011-05-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-dimensional discrete solitons in dipolar Bose-Einstein condensates
分析了圆盘状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中非交错亮孤子的形成和动力学过程,该凝聚体具有原子间接触(碰撞)和长程偶极-偶极(DD)相互作用的特点.假设凝聚体被困在圆盘平面内的强光学晶格势中,因此它可以近似为二维(2D)离散模型,该模型包括晶格位置之间的非线性和立方长程(DD)相互作用。我们考虑两个这样的模型,不同的形式的现场非线性,由通常的三次项,或更准确的非多项式之一,来自底层的3D Gross-Pitaevskii方程。两种模型得到了相似的结果。分析的重点是DD相互作用对晶格中的基本局域模(2D离散孤子)的影响。排斥性各向同性DD非线性扩展了基孤子的存在和稳定区域。新的家庭的网站,网站间和混合孤子,建立在一个有限的背景之上,被发现作为各向同性排斥DD相互作用和吸引力的接触非线性的相互作用的结果。这些解本身是不稳定的,但它们演化成存在于振荡背景上的鲁棒呼吸子。在排斥接触相互作用的存在下,如果DD相互作用(吸引各向同性或各向异性)足够强,则存在基本局域模。它们在接近反连续极限的狭窄区域内是稳定的,而不稳定的孤子则演化为呼吸子。在后一种情况下,背景的存在是无关紧要的。
2009-12-09 nlin.PS
Vortex solitons in dipolar Bose-Einstein Condensates
我们预测孤波涡准平面凝聚的偶极原子,极化平行的禁闭方向,与偶极-偶极相互作用的有效符号反转的装置的快速旋转的字段。利用轴对称高斯近似,预测了中等强度偶极-偶极相互作用下,拓扑荷为${% \ell}=1$和2的涡旋孤子的能量极小值。与$\ell =1$的孤子的稳定性证实了完整的三维模拟,而他们的对应物与$\ell =2$被发现是不稳定的分裂成一组的四个片段(四极)。
2008-09-25 cond-mat.other nlin.PS
Breathing solitons induced by collision in dipolar Bose-Einstein condensates
数值研究了具有强偶极-偶极相互作用的一维玻色-爱因斯坦凝聚体中亮孤子碰撞引起的呼吸动力学。这种呼吸现象与偶极效应引起的碰撞后孤子的短暂吸引密切相关。孤子的初始相位差导致了碰撞后的非对称动力学,表现在它们的呼吸幅度、呼吸频率和原子数的不同。我们澄清了呼吸频率的不对称性是由原子数的不对称性直接引起的,而不是由初始相位差引起的。此外,呼吸孤子之间的碰撞可以产生新的两次碰撞后呼吸孤子,其呼吸幅度可以调节,并在峰-峰(或倾-倾)碰撞时达到最大(或最小)。
2021-03-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Two-dimensional bright and dark-in-bright dipolar Bose-Einstein condensate solitons on a one-dimensional optical lattice
研究了一维光格势场中各向异性、稳定、亮偶极和亮中暗偶极准二维玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)孤子的静态和动力学性质.这些孤子在垂直于一维OL陷阱的平面内运动,可以同时具有排斥和吸引的接触相互作用。明中暗孤子是亮孤子的激发态。孤子,当受到一个小的扰动,表现出持续的呼吸振荡。明中暗孤子可以通过对明孤子进行相位压印而产生。在介质速度下,两个孤子之间的碰撞是准弹性的,数值模拟了偶极$^{164}$ Dy BEC的三维平均场Gross-Pitaevskii方程,利用实际的相互作用参数证明了结果.
2016-06-13 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Spatial coherence singularities and incoherent vortex solitons
本文研究了在偏置光折变晶体中,部分非相干光通过相位位错自陷而产生的空间局域光涡旋。与相干自陷涡旋光束由于方位角不稳定性而衰减相反,当光的空间非相干性超过一定阈值时,非相干涡旋稳定。我们分析了非相干光涡旋的空间相干特性,揭示了旋涡场的空间相干函数中存在环状奇点,它可以表征涡旋在非线性介质中的稳定传播.
2004-10-24 nlin.PS
Spontaneous soliton symmetry breaking in two-dimensional coupled Bose-Einstein condensates supported by optical lattices
介绍了具有第三方向双阱结构的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的二维陷阱模型,原子间存在相互吸引或排斥作用。该模型是基于线性耦合的2D Gross-Pitaevskii方程(GPE)的系统,其中的耦合占井之间的隧道。每个阱携带光晶格(OL)(没有OL,稳定的2D孤子不能存在)。本文的主要工作是二维二分量孤子和局域涡旋中的自发对称性破缺。我们证明,在系统中的吸引或排斥,单边带发生在家庭的对称或反对称孤子(或涡),分别。相应的分叉使原来的解分支不稳定,并产生一个稳定的非对称孤子或涡旋分支。在有吸引力的模型中,所有稳定的分支最终都会由于崩溃的开始而终止。在较高的有限带隙中也发现了稳定的非对称孤子和具有多重拓扑荷的涡旋。该模型还产生了二维\textit{embedded solitons%}和\textit{embedded vortices}(位于布洛赫带内的状态)的第一个例子。在线性耦合系统中,两个核心的非线性符号相反,两种不同类型的稳定孤子和涡旋被发现,占主导地位的自吸引或自排斥的一个。在两个OL之间具有失配的系统中,发现了\textit{pseudo-bifurcation}:当失配达到其最大值($π$)时,不发生分叉,因为不同解的分支渐近地彼此接近但不能合并。
2007-08-29 nlin.PS
Intrinsic bistability and dual-core dark solitons and vortices in exciton polariton condensates
研究了激子-极化激元凝聚体中存在的一类新的暗孤子和暗涡旋。这些结构在激子部分的极化激子场中具有不连续性,并且由于在给定的光场中激子密度的解的固有多重性而存在。报道的解决方案的特点是由两个非常不同的本地化尺度,因此被称为双核暗孤子和涡旋。
2015-03-22 nlin.PS physics.optics
Existence, Stability, and Dynamics of Bright Vortices in the Cubic-Quintic Nonlinear Schrödinger Equation
我们重新讨论了二维五阶非线性Schr{<$}dinger方程中孤立涡(又称涡孤子)的存在性和方位调制稳定性.我们发展了一种半解析方法,假设涡旋孤子是相对窄的,从而分裂成径向和方位角一维方程的完整的二维方程。变分法是用来预测的涡旋孤子的径向形状,使用径向方程,产生的结果非常接近从数值解得到的。通过这种方法,以前已知的存在边界的孤立涡恢复。利用一维方位运动方程分析了涡旋孤子的调制不稳定性。半解析预测-特别是,在不稳定边界的涡旋孤子的临界固有频率-进行了比较,系统的二维模拟。我们还将我们的研究结果与早期作品中报道的结果进行了比较,这些结果存在一些差异。然后,我们进行了详细的计算研究与不同的拓扑电荷的稳定涡旋之间的碰撞。确定了弹性碰撞和破坏性碰撞之间的边界。
2012-02-05 nlin.PS
Stabilization of two-dimensional solitons and vortices against supercritical collapse by lattice potentials
光格势可以稳定孤子和孤波涡,使其不受由二维几何中的立方吸引非线性引起的临界坍缩的影响。我们表明,OL也可以稳定各种基本和涡旋孤子对超临界崩溃,驱动的双吸引力的五阶非线性(然而,孤子保持不稳定的情况下,纯五阶非线性)。被认为是两种类型的OL,产生类似的结果:二维Kronig-Penney“棋盘”,和正弦电位。孤子族是通过变分近似得到的,并作为数值解。族的稳定性,其中包括基本和多峰孤子,斜直型涡,四极涡,和超涡,严格遵守Vakhitov-Kolokolov准则。该模型适用于光学介质和“煎饼”陷阱中的BEC。
2008-12-10 nlin.PS physics.optics
Spatiotemporal dissipative solitons and vortices in a multi-transverse-mode fiber laser
介绍了一种多模光纤激光器的时空锁模模型,该模型基于(3+1)维五次复Ginzburg-Landau方程(cGLE),该方程具有保守非线性和耗散非线性以及二维横向俘获势。系统的数值分析揭示了各种稳定的非线性模式,包括稳定的基本孤子和呼吸子,以及孤立涡与缠绕数$n=1$,而与$n=2$的涡是不稳定的,分裂成持续旋转的两个单一的涡的束缚态。该系统的一个特征是基本时空孤子和涡旋时空孤子之间的双稳态。
2019-11-27 nlin.PS physics.optics
Discrete PT-symmetric solitons on branched lattices: Vertex states, stability, and vortices
National University of Uzbekistan(乌兹别克斯坦国立大学)
本文研究PT对称四边星形图中的离散孤子,发现由分支几何支撑的固定拓扑荷涡旋态,其在平衡增益损耗下成为载流态并具有稳定性窗口,并探讨了电路实现。
2026-10-02 nlin.PS
Dynamics of two-dimensional coherent structures in nonlocal nonlinear media
本文研究了空间非局域介质中单柱对称孤立子结构和偶极孤立子分子的稳定性和动力学性质。对孤子、涡旋孤子和偶极孤子的主要性质进行了解析和数值研究。涡旋和高阶孤子在低于某一临界功率时表现出横向破缺的方位不稳定性。通过线性稳定性分析和直接数值模拟,我们找到了涡旋孤子稳定的阈值。高阶孤子,其中有一个中心峰和一个或多个周围的环,也被证明是稳定的非局域非线性介质。使用直接数值模拟,我们发现一类径向不对称,偶极类孤子,并表明,在足够高的功率,这些结构是稳定的。
2006-02-08 nlin.PS
Flat-floor bubbles, dark solitons, and vortices stabilized by inhomogeneous nonlinear media
我们考虑一维和二维(1D和2D)的光学或物质波介质的最大值的局部自排斥强度的中心,和最小的外围。如果中心区域足够宽,它支持以“平底\textquotedblleft泡”形式存在的基态,以及以一维暗孤子和二维缠绕数为$m$的涡旋形式存在的拓扑激发。与亮孤子不同,离域气泡和暗模以前没有考虑在这种设置。基态和激发态的精确近似的Escheras-Fermi表达式。含有$m=1$的一维和二维气泡以及涡旋是完全稳定的,而含有$m=2$的暗孤子和涡旋在其存在区域内具有非平凡的稳定边界.不稳定的暗孤子被驱逐到外围,而不稳定的双涡分裂成旋转的酉对。位移的稳定旋涡围绕中心点旋进。
2021-08-13 nlin.PS physics.optics
Stable matter-wave soliton in the vortex core of a uniform condensate
我们证明了在均匀非偶极凝聚体的涡旋核中存在稳定的、可动的偶极或非偶极三维物质波孤子。对于强偶极孤子,所有种内和种间的接触相互作用都是排斥的。对于弱偶极或非偶极孤子,孤子中的种内接触相互作用对形成紧凑孤子是有吸引力的。孤子可以沿着涡核以恒定的速度传播而不发生任何变形。两个这样的孤子在中等速度下发生准弹性碰撞。我们说明的结果使用现实的相互作用在一个平均场模型的二进制$^{87}$ Rb- $^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb- $^{164}$ Dy系统。
2015-06-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Interlaced solitons and vortices in coupled DNLS lattices
在本论文中,我们提出了一组新的相干结构,这种相干结构出现在具有多个分量的非线性动力学晶格中,即交错孤子。这些是在相关反连续极限中的波形,即,当位点未耦合时,一个分量具有支撑,而另一个分量不具有支撑。我们系统地说明了如何可以结合动态稳定的一元模式,以创建这样的二进制情况下的两个组件。在一维的设置,我们还提供了一个详细的理论分析,这些波形的存在和稳定性,而在更高的维度,这样的分析计算是远远更多的参与,我们诉诸于相应的数值计算。最后,我们进行直接的数值模拟,以展示这些结构如何打破,当指数或不稳定,结构与参与网站的数量较少。
2008-12-06 nlin.PS
Knotted optical vortex lines in nonlinear saturable medium
在过去的50年里,在医学、通信和娱乐方面取得了重大进展。这些领域的如此发达,与光的控制能力有着直接的关系。光子学就是关于这种能力的。目前,光子学正与一个基本的物理概念--光孤子走在一起。光孤子是一种保形激光束。它们在数据传输中具有潜在的应用价值,这在当今是非常重要的。因此,光孤子的研究仍然是一个重要的课题。当光孤子以特定的方式受到扰动时,孤子周围会出现光场零点,称为光涡旋。一般来说,光学涡旋是空间中的线。因此,我们可以预期它们会打结。在扰动周围打结的光学涡旋似乎是自发的,不能直接预测。为了解释这一现象,基于微扰理论构造了一个类似的系统。然而,在这个系统中,我们有一个数学问题,但缺乏充分的理解。我们解决这个问题,从三个学科:激光物理,结理论和奇异光学引入的概念。我们相信,理解光涡旋自发打结的机制也将是其他系统的一个进步,例如超流体中的量子湍流和其他类型光孤子周围的光涡旋的形成。
2021-05-10 nlin.PS
Discrete solitons and vortices in hexagonal and honeycomb lattices: Existence, stability, and dynamics
我们考虑一个典型的动力学晶格模型,即非正方晶格几何上的离散非线性薛定谔方程。我们提出了一个系统的分类的解决方案,出现在主要的六格网站和三格网站的轮廓的形式都离散多极孤子和离散涡。除了识别可能的状态,我们分析跟踪其线性稳定性定性和定量。我们发现,在六格位形中,交替相的六极和拓扑荷S=2的涡旋具有稳定区间;在三格位形中,只有拓扑荷S=1的涡旋在聚焦非线性情况下可能是稳定的.通过对反连续极限的定态进行详细的数值分叉分析,以及通过直接模拟来监控动力学不稳定性(当后者出现时),这些结论对于六边形和蜂窝晶格都得到了证实。动力学揭示了丰富的非线性行为,不仅在单站点孤立波的形式,但也在强大的多站点呼吸结构。
2008-12-12 nlin.PS
Discrete Solitons and Vortices in Anisotropic Hexagonal and Honeycomb Lattices
在本工作中,我们考虑自聚焦离散非线性薛定谔方程,奥丁格方程的六角和蜂窝晶格几何。我们的重点是研究各向异性的影响,在最近的光学和原子物理学实验提供的可调谐性的动机。我们发现,重要类的解决方案,如所谓的离散涡,进行不稳定的分岔作为相关的各向异性控制参数是不同的。我们量化这些分叉的解决方案,以及他们的谱线性化特征值的明确的分析计算。最后,我们通过直接数值计算证实了相关的稳定性图片。在后者中,我们观察到这些不稳定性的原型表现是自发重排的解决方案,为较大的耦合值,到本地化的波形通常集中在较少的网站比原来的不稳定结构。对于弱耦合,不稳定性似乎导致相关波形的稳健呼吸。
2015-06-30 nlin.PS
Symmetry, winding number and topological charge of vortex solitons in discrete-symmetry media
我们确定了非线性薛定谔方程的离散涡的离散旋转对称轴附近的函数行为。我们发现,这些解决方案提出了一个中心相位奇异性,其电荷是由对称性参数的限制。因此,我们证明了高电荷离散涡的存在与其他离轴相位奇点的存在有关,这些奇点的位置和电荷也受到对称性参数的限制。为了说明我们的理论结果,我们提供了两个数值例子的高电荷的离散涡旋的光子晶体光纤显示六角形离散旋转不变性。
2008-11-02 nlin.PS
Two-dimensional solitons and vortices in media with incommensurate linear and nonlinear lattice potentials
基于具有二维或准一维(Q1 D)周期性线性势的非线性SchrÄodinger/Gross-Pitaevskii方程,结合立方非线性的周期调制,构造了二维系统中的常孤子和能隙孤子族,包括孤波涡(也以2D或Q1 D形式),其通常与线性势不相称,从而形成"\nonlinear准晶体”。稳定的涡旋被建立为四个峰的复合体,它们之间的间隔等于线性势的两倍周期。该系统可以在光子晶体或玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中实现。变分近似(VA)适用于普通孤子(居住在半无限大的差距),和数值方法被用来构建所有类型的孤子。在所有版本的模型中的孤子族的稳定区域被确定。
2012-01-11 nlin.PS physics.optics
Stabilization of higher-order vortices and multi-hump solitons in media with synthetic nonlocal nonlinearities
研究了高阶激发态,如涡旋孤子和多峰孤子,在具有不同非局域横向尺度的合成、竞争聚焦和散焦非线性的非局域介质中的演化。结果表明,引入适当的竞争效应,可以使拓扑荷m>2的涡旋孤子以及峰数p>4的一维多峰孤子稳定化,这些孤子在具有聚焦非线性的自然非局域介质中都是高度不稳定的.
2008-12-02 nlin.PS physics.optics
Cross-symmetric dipolar-matter-wave solitons in double-well chains
我们考虑一个偶极玻色-爱因斯坦凝聚体被囚禁在一个双阱系统中,系统的偶极相对于系统的轴具有任意的取向。该系统可以被构建为一个由排斥激光片切成两个平行晶格的局部陷阱链。它是由一对耦合离散Gross-Pitaevskii方程,偶极偶极自我和交叉相互作用。当偶极子极化方向不垂直于晶格或不平行于晶格时,交叉相互作用是不对称的,取代了常见的对称双分量离散孤子,形成了两种新的交叉对称双分量离散孤子,分别为原位中心和非原位中心,它们受偶极子取向和平行晶格间距的影响很大.在场内和场外族之间的边界处发现了一个非常狭窄的中间非对称离散孤立子区域。构造了$\mathcal{PT}$ %对称系统中的两种不同类型的孤子,并确定了它们的稳定区域。
2017-03-11 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dark solitons and vortices in PT-symmetric nonlinear media: from spontaneous symmetry breaking to nonlinear PT phase transitions
我们考虑表现出散焦非线性的宇称时间(PT)对称线性系统的非线性类似物。我们研究了该系统的基态和激发态(暗孤子和涡旋),发现了以下显著的特征。对于控制PT对称势强度的参数$\varepsilon$的相对较弱的值,激发态经历(解析易处理的)自发对称性破缺;随着$\varepsilon$的进一步增大,基态和第一激发态以及高阶多孤子的分支(多涡)状态,成对碰撞并在蓝天分叉中消失,在某种程度上,它强烈地使人联想到线性PT-相变--因此称为非线性PT-相变。超过该临界点,例如,前一个基态导致自发出现的孤子和涡旋。
2012-05-10 cond-mat.soft nlin.PS
Families of Vortex Solitons in Periodic Media
本文报道了二维周期介质中的各种荷一涡旋孤子族。这些涡旋存在于介质的半无限带隙或更高的带隙中。对于克尔非线性和饱和非线性(聚焦或散焦),我们都发现了无穷多个涡旋族,这些涡旋族都不是从布洛赫带分叉出来的,而是在到达布洛赫带的边缘之前转向。进一步揭示了具有截然不同拓扑形状的涡可以属于同一涡族,这是相当令人惊讶的。
2008-02-03 nlin.PS
Symmetry breaking in dipolar matter-wave solitons in dual-core couplers
研究了偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在具有偶极-偶极相互作用(DDI)和核间跳跃的双核系统中形成的孤子的自发对称性破缺(SSB)效应.介绍了这种物质波耦合器的两种实现方式:弱耦合和强耦合。前者是基于两个平行的管状陷阱,而后者是由一个单一的管道被外部场切成平行的层。偶极子沿着管道的轴线定向。在这些系统中,双核孤子的特点SSB的超临界型和亚临界型,分别。对称和非对称孤子的稳定区域被确定,此外,对于非分叉反对称的,以及对称的平坦状态,这也可能是稳定的强耦合系统,由于吸引力和排斥力之间的竞争内和核间DDI。也考虑了接触相互作用的影响。运动的非对称孤子之间的碰撞在弱对称系统的功能弹性反弹,合并成一个单一的呼吸,并通过伴随着激发的孤子的固有振动,小,中,大碰撞速度,分别。一个PT对称版本的弱耦合系统也被简要考虑,这可能是相关的物质波激光器。确定了PT对称孤子和反对称孤子的稳定边界。
2012-12-21 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Solitons in Tonks-Girardeau gas with dipolar interactions
本文报道了偶极-偶极相互作用下Tonks-Girardeau(TG)气体模型中亮孤子的存在性。控制方程为五次非线性薛定谔方程(NLSE),其中非定域立方项解释了DD吸引。在参数空间(偶极矩和原子数)的不同区域,物质波孤子具有平顶或类牛顿形状。对于平顶态,NLSE与当地的五阶(CQ)的非线性被证明是一个很好的近似。具体的动力学效应进行了研究,假设DD相互作用的强度是斜升或下降到零。观察到在DD引力增强作用下,气体收缩中暗孤子对的产生。暗孤子表现出类似粒子的碰撞行为。偶极孤子在TG气体中的特殊性突出的NLSE包括本地CQ条款的比较。研究了孤子间的碰撞。在许多情况下,由于孤子之间的强吸引力,碰撞导致孤子合并成呼吸子。
2009-07-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Vortices and Ring Solitons in Bose-Einstein Condensates
分别阐明了玻色-爱因斯坦凝聚体的二维轴对称和三维球对称定态的形式和稳定性。这些状态包括两者的基态、中心涡和径向激励。后者在二维中称为环孤子,在三维中称为球壳孤子。非线性薛定谔方程作为基本模型,扩展和谐波捕获的凝聚被认为是。结果发现,存在的涡旋稳定环孤子在谐波陷阱,在众所周知的不稳定性,这种解决方案在光学上下文中。这是第一个已知的例子,一个暗孤子在立方非线性薛定谔方程是稳定的,在一些维度大于一。
2006-10-19 cond-mat.other nlin.PS
Two-dimensional solitons in dipolar Bose-Einstein condensates with spin-orbit coupling
报道了自旋偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维复合孤子族,其中两个局域分量通过自旋-轨道耦合(SOC)线性混合,而内禀非线性由面内极化的原子磁矩与外磁场之间的偶极-偶极相互作用(DDI)表示.最近,在结合SOC和接触吸引相互作用的二维系统中,稳定的孤子被预测为\textit{semi-vortices}(由耦合的基本分量和涡旋分量构成的复合物)的形式。取代后者的各向异性长程DDI,我们证明,对于一个固定的范数的孤子,系统支持一个稳定的空间非对称涡旋孤子(AVS)的\emph{continuous family},参数化的涡旋分量相对于其基本对应的枢轴的偏移。偏移量受某个最大值的限制,而AVS的能量实际上不取决于偏移量。在较小的范数值下,涡旋孤子具有弱的振荡不稳定性。在本系统中,伽利略不变性被SOC打破,复合孤子被踢的强度超过一定的脱钉值的运动。被踢孤子具有负的有效质量,沿与踢的方向相反的螺旋轨迹漂移。还发现了一个临界角速度,在这个临界角速度下,半涡旋可以跟随极化磁场旋转。
2016-01-29 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Vortical and fundamental solitons in dipolar Bose-Einstein condensates trapped in isotropic and anisotropic nonlinear potentials
我们预言了在具有排斥偶极-偶极相互作用(DDI)的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中存在稳定的基本亮孤子和涡旋亮孤子。凝聚体被困在二维平面的排斥接触相互作用的帮助下,其局部强度增长$\sim r^{4}$从中心到周边,而偶极子是垂直于自陷平面。垂直方向上的限制由通常的谐振子势提供。我们的目标是扩展最近引起的概念的明孤子和孤立涡的自陷的赝势,这是由从中心到外围的强度增长的排斥本地非线性引起的,当捕获机制与远程排斥DDI竞争的情况下。另一个目的是推广对各向异性非线性赝势中椭圆涡旋和孤子的分析。利用变分近似和数值模拟,我们构造了具有涡旋性的自陷模族$\ell =0$(基本孤子)、$\ell =1$和$\ell =2$ .在各向异性赝势的偏心率达到各自的临界值之前,含有$\ell =1$的基本孤子和涡旋都是稳定的。含$\ell =2$的旋涡仅在各向同性模型中是稳定的。
2013-08-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Bright solitons in quasi-one dimensional dipolar condensates with spatially modulated interactions
我们介绍了偶极原子或分子的凝聚体的模型,其中偶极-偶极相互作用(DDI)在空间中被周期性地调制,由于永久偶极的局部取向的周期性变化,由外部场的相应结构施加(必要的场可以创建,特别是通过磁晶格,这是可用于实验)。该系统代表了一个实现的非局部非线性晶格,它有可能支持各种空间模式。利用数值方法和变分近似,构造了该系统中的一维亮孤子,并研究了其稳定性。在大多数情况下,VA提供了良好的精度,并正确地预测稳定性的Vakhitov-Kolokolov(VK)的方式准则。结果表明,周期调制可以破坏在无调制DDI情况下存在的孤子,而在其他情况下可以产生稳定的孤子,但在无调制情况下没有得到证实。不稳定孤子通常会转变为持续的局域呼吸子。孤子通常是移动的,它们之间的非弹性碰撞导致振荡的局域模。
2013-06-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Parity breakdown, vortices, and dark soliton states in a Bose gas of resonantly excited polaritons
预测了旋量玻色气体宇称击穿的一种新机制,它使单模态的极化激元自发地分裂成不同的极化畴,并在界面处相互湮灭。在极化激元线中,这种界面是一种可以在空间中无耗散地运行的暗孤子。在平面腔中,正交偏振分量的相位差绕芯体旋转一整圈,从而产生量子化涡旋。耦合的涡旋-反涡旋对和直丝可以形成类似于玻色-爱因斯坦凝聚体和超导体。然而,即使对于单个涡旋,旋转对称性也被打破,这使得它们在大尺度上相互作用并形成内部有序结构。如果自旋耦合速率大大超过衰变速率,这些状态就会在共振激发下形成。
2019-09-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Spatiotemporal optical vortex solitons: Dark solitons with transverse and tilted phase line singularities
描述了自散焦克尔介质中的涡旋孤子(暗孤子),其相位线奇异性不平行于传播方向,而是垂直或倾斜几乎任意角度,这取决于介质的线性色散。这些孤子将实验中观察到的时空光学涡旋扩展到非线性领域,为光学涡旋的实际应用开辟了新的前景。
2021-07-30 nlin.PS physics.optics
Large transverse shifts appearing upon passage of vortices through oblique dark solitons
我们发现,当一个单一的涡旋对流的流动背景与一个斜暗孤子在离焦克尔型介质碰撞,它通过斜孤子,但这一过程是伴随着相当大的垂直移动的涡旋增长与暗孤子的倾斜角相对于流动的方向的减小和减小的流动(或碰撞)速度的增加。在与涡旋的相互作用不会导致斜暗孤子形状发生剧烈变形的参数范围内,这种位移可以在涡旋孤子沿斜暗孤子附近表现出垂直位移的“流线“运动的假设下进行解析估计.当暗孤子与运动的涡旋偶极子或旋转的等拓扑荷涡旋对碰撞时,也观察到类似的效应。
2014-05-22 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Pairwise Interactions of Ring Dark Solitons with Vortices and other Rings: Stationary States, Stability Features and Nonlinear Dynamics
在目前的工作中,我们探讨了解析和数值的共存和相互作用的环形暗孤子(RDS)与其他RDS,以及与涡旋。环的方位角不稳定性,探讨通过所谓的灯丝方法。由于它们的非线性相互作用,旋涡被发现在环上起稳定作用,但它们的作用不足以提供完全稳定的RDS。然而,完全稳定的相关配置可以实现外部环形势垒的存在下。多个环的相互作用也进行了探讨,并确定其平衡位置(由于其自身的曲率和尾巴的相互作用)。在这种情况下,稳定也是通过多环外部势垒实现的。
2021-05-17 cond-mat.soft nlin.PS
Quenched dynamics of two-dimensional solitons and vortices in the Gross-Pitaevskii equation
我们考虑了导致在玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中产生准一维亮孤子的实验的二维(2D)对应物[Nature 417,150- 153(2002)]。我们首先确定的基态的2D Gross-Pitaevskii方程的排斥相互作用,与谐波振荡器(HO)陷阱,并与或不与光晶格(OL)。随后,我们切换相互作用的符号,以诱导原子间的吸引力,并监测随后的动态。在OL强度和BEC范数的参数平面上,确定了二维基孤子稳定自陷和灾变坍缩的区域。OL强度的增加扩大了孤子的持续域更大的范数。对于单电荷孤立子涡旋,除了存在生存和坍缩机制外,还存在一个中间机制,即涡旋抵抗坍缩,但失去结构,转变为基本孤立子。相同的设置也可以在光孤子和涡旋的情况下使用光子晶体光纤来实现。
2012-10-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Symmetric and asymmetric solitons and vortices in linearly coupled two-dimensional waveguides with the cubic-quintic nonlinearity
众所周知,具有五阶非线性项的二维非线性薛定谔方程(NLSE)支持一族稳定的基本孤子和孤立涡(别名涡环),这些孤立涡在足够大的范数值下是稳定的.我们研究了两个这样的方程的对称线性耦合系统中的定态局域模,重点是非对称态。该模型可以描述双芯非线性光波导中的“光学子弹”(包括之前没有讨论过的时空涡旋),或者加载到“双饼”阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。在单组分模型中的每一族解在耦合系统中有两个不同的对应物,一个对称的,一个不对称的。类似于早先研究的耦合一维系统的CQ非线性,本模型的特点分岔回路,基本和涡旋孤子一样:随着总能量(范数)的增加,对称孤子变得不稳定的直接分叉点,其次是,在较大的能量值,由反向分叉恢复稳定的对称孤子。然而,与一维系统相反,该系统可能表现出基本孤子的双重双稳态。通过计算小扰动下的不稳定性增长率,研究了孤子的稳定性。涡环,我们研究的两个值的“自旋”,s = 1和2,可能会受到方位角不稳定性,在单组分模型。我们还开发了一个准解析的方法来描述的分叉图,基于变分近似。通过直接模拟研究了由方位不稳定性引起的非对称涡的分裂。研究了不同类型初始静止孤子之间的相互作用。
2010-11-04 nlin.PS physics.optics
Strongly anisotropic vortices in dipolar quantum droplets
本文构建三维强各向异性涡旋量子液滴及涡旋-反涡旋-涡旋束缚态,通过模拟确定稳定参数区,并分析力矩动力学与三体损失影响。
2024-06-18 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Dissipative solitons and vortices in polariton superfluids
研究了在非共振空间非均匀光抽运条件下,微腔中激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚体的空间局域化和动力学稳定性.我们采用开放耗散Gross-Pitaevskii模型描述耦合到激子水库的非相干泵浦极化激元凝聚体,并揭示了稳态凝聚体的空间局部化发生由于空间非均匀泵支持的极化激元流所产生的有效自陷,而不管外部电位的存在。准粒子间存在排斥相互作用的极化激元凝聚的基态是动态稳定的亮耗散孤子。我们还研究了维持空间局部结构的条件,非零角动量的形式的单电荷涡。
2012-05-08 cond-mat.other nlin.PS
Vortices and rotating solitons in ultralight dark matter
该研究针对具有自相互作用的超轻暗物质,通过二维解析与数值方法发现其在非零角动量下会形成由涡旋晶格支撑的稳定旋转孤子,相关特性有望推广至三维场景。
2025-05-24 astro-ph.CO nlin.PS
Discrete multivortex solitons
在耦合到中心点的非线性振子环中引入离散多涡孤子。经常出现的离散涡集群的模式碰撞的结果,我们表明,它们的稳定性是由全球的对称性,而不是组成涡的稳定性。稳定的多涡旋孤子支持复杂的涡旋动力学,包括电荷翻转和螺旋。
2011-10-19 nlin.PS physics.optics
Dipolar matter-wave solitons in two-dimensional anisotropic discrete lattices
数值模拟了强各向异性光晶格中圆盘状偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的二维物质波孤子.所考虑的OL是正方形晶格,可以通过干涉两对具有不同强度的平面波形成。在正交方向上,相邻两个晶格之间凝聚体的跳跃速率不同,从而形成线性各向异性系统。我们发现,当偶极子的极化方向平行于圆盘平面且方向相同时,线性各向异性和非局域非线性各向异性的综合作用强烈地影响着晶格孤子的形成和动力学行为。特别地,当这些组合效应达到平衡时,发现了各向同性模式孤子(IPS)。通过系统的仿真研究了IPS的运动、碰撞和旋转。我们进一步发现,这些IPS可以自由移动的二维各向异性离散系统,从而产生各向异性的有效质量。四种类型的IPS之间的冲突被确定。通过将外部磁场旋转到临界角速度,IPS仍然可以保持局部化并发挥呼吸作用。最后,讨论了考虑接触/局部非线性时,线性和非局部非线性各向异性的综合影响。
2016-05-05 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Effects of fractional diffraction on nonlinear PT phase transitions and stability of dark solitons and vortices
本文研究分数衍射对自散焦非线性PT对称梯度折射率波导中暗孤子和涡旋的存在性、相变及稳定性的影响,通过数值求解分数非线性薛定谔方程,揭示非线性PT相变规律并证实稳定性特性。
2025-02-11 nlin.PS physics.optics
Controlling the transverse instability of dark solitons and nucleation of vortices by a potential barrier
研究了利用准一维结构抑制二维玻色-爱因斯坦凝聚体和自散焦体光波导中暗孤子条纹横向调制不稳定性的可能性。加入一个外部的排斥势垒(这可以诱导在BEC的激光片,或通过嵌入板在光学),我们证明,它是可能的,以减少MI波数带,甚至使暗孤子条纹完全稳定。利用这种方法,我们证明了调制扰动的每个空间周期对成核涡对数量的控制。用微扰理论预测了单位长度上的核涡数。分析结果证实了小扰动的本征模的数值计算,以及通过直接模拟的基础Gross-Pitaevskii/非线性薛定谔方程。
2010-07-15 cond-mat.quant-gas nlin.PS