Phase Diagrams of Spinor Bose Gases
利用由系统对称性决定的有效场论,以及微观考虑,我们绘制了二维和三维自旋1玻色气体的磁耦合温度相图。我们还确定了所有的相边界的性质,以及在零温度和有限温度下的二阶相变的情况下的临界性质。
2009-07-27 cond-mat.quant-gas
An inequality for spinor Bose-Einstein condensates
报道了自旋- $F$玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)$ F^2(ρ^2-|Θ|^2)-\boldsymbol{M}^2\ge0 $的一个不等式,其中$ρ$、$Θ$和$\boldsymbol{M}$分别表示密度、单重对振幅和磁化矢量.利用Majorana表示,阐明了不等式所允许的区域内高对称旋量的分布。最后以自旋为2的玻色-爱因斯坦凝聚为例说明了结果。
2015-01-19 cond-mat.quant-gas
Polarons in a ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensates
本文研究了在$F=1$旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的铁磁态中加入旋量杂质所形成的极化子。计算了弱耦合和强耦合两种情况下极化子的基态能量和有效质量。在弱相互作用区,采用二阶微扰理论。在强耦合制度,我们使用一个简单的变分处理。构造了极化子能量和有效质量的解析近似。特别讨论了在强耦合区极化子从移动态到自陷态的转变。我们还估计了旋量BEC中极化子效应的特征,为以后的实验提供了依据。
2021-01-21 cond-mat.quant-gas
Direct and inverse cascades of spin-wave turbulence in spin-1 ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensates
我们从理论和数值上研究了自旋为1的铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋波湍流,发现了具有幂律行为的正级联和逆级联。为了得到这些幂指数解析,传统的弱波湍流理论适用于自旋1旋量Gross-Pitaevskii方程。因此,我们得到的$-7/3$和$-5/3$的权力法律的横向自旋关联函数的直接和反级联,分别。为了确认这些幂律,进行数值计算,获得与这些幂律一致的结果。
2016-03-14 cond-mat.quant-gas
Upper bound of one-magnon excitation and lower bound of effective mass for ferromagnetic spinor Bose and Fermi gases
利用变分方法,我们导出了铁磁旋量气体中单磁振子激发能的精确上界,该上界限制了对磁振子有效质量的量子修正为正值。我们还导出了晶格系统中单磁振子激发能的一个上界。只要相互作用是局域的并且在自旋旋转下是不变的,结果对$d$维的玻色和费米系统都成立。
2015-04-17 cond-mat.quant-gas
Fluctuations of spinor Bose-Einstein condensates
我们发展了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体有限单元内原子数和自旋涨落的理论。这个理论提供了一个模型的测量,可以在目前的实验中使用有限分辨率原位成像。我们开发的波动的量子和热力学极限的分析结果,并将我们的理论应用到自旋1凝聚的四个平衡相。然后,我们验证这些限制,并检查在一个广泛的参数制度的行为,使用专门的旋量凝聚体的情况下,被限制为准二维(准2D)的数值计算。
2014-09-16 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit-coupled spinor gap solitons in Bose-Einstein condensates
在实验上实现了自旋1自旋轨道耦合旋量玻色-爱因斯坦凝聚体。我们在这个实验可实现的光晶格系统中研究了自旋轨道耦合的旋量间隙孤子。自旋轨道耦合的自旋相关宇称对称性对带隙孤子的性质起着重要的作用。我们发现了两类具有相反自旋宇称的孤子,并利用谐波势阱代替光晶格的近似模型,证明了这两类孤子的物理起源。对于较大的负二次塞曼位移,我们还发现了一类由于铁磁旋量相互作用而自发破坏自旋相关宇称对称性的带隙孤子。
2023-02-10 cond-mat.quant-gas
Spin-glass-like behavior in the spin turbulence of spinor Bose-Einstein condensates
数值研究了自旋为1的铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的自旋湍流。自旋湍流(ST)的特征在于自旋相关的相互作用能谱中的-7/3幂律。自旋密度矢量的方向在空间上是无序的,但在ST中是暂时冻结的,显示出与自旋玻璃态的一些相似之处。因此,我们将自旋玻璃的序参量引入到旋量玻色-爱因斯坦凝聚中的ST中。当ST通过某种不稳定性发展时,序参量按-7/3的幂律增长,从而成功地描述了ST。
2013-12-09 cond-mat.quant-gas
Disordered spinor Bose-Hubbard model
研究了二维正方晶格中自旋为1的无序玻色-哈伯德模型的零温相图。为了这个目的,我们使用平均场Gutzwiller分析和概率平均场微扰理论。自旋相互作用诱导两个不同的制度,对应于铁磁和反铁磁秩序。在铁磁的情况下,无序的引入再现了无序标量玻色-哈伯德模型的类似特征,包括在莫特绝缘体叶之间形成玻色玻璃相。在反铁磁制度的相图不同于标量的情况下。化学势的无序会导致填充因子为奇数的莫特绝缘体波瓣消失,如果自旋耦合足够强,则会导致填充因子为奇数的莫特绝缘体波瓣之间的玻色玻璃。旋量耦合参数的无序导致玻色玻璃相的出现,仅在n和n+1波瓣之间,n奇数。无序的标量哈伯德相互作用抑制莫特绝缘体区域的占领大于一个临界值。
2011-04-12 cond-mat.other cond-mat.quant-gas quant-ph
Percolation analysis of a disordered spinor Bose gas
本文研究了自旋为1的超冷原子在光晶格中的在位无序势的作用,并讨论了铁磁和反铁磁自旋相关相互作用对原子在位无序势的影响。从二维正方晶格上的无序旋量Bose-哈伯德模型(SBHM)出发,以具有有限超流序参量和非整数局域密度的晶格位分数为指标,观察到玻色玻璃相的出现.三种不同类型的阶段,即,超流体(SF),莫特绝缘体(MI)和玻色玻璃(BG)之间的精确区分是通过渗滤分析,从而表明,一个可靠的枚举阶段是可能的SBHM的参数的特定值。最后,我们提出了基于上述信息的相图的反铁磁和铁磁相互作用。
2015-04-20 cond-mat.quant-gas
Spin-superflow turbulence in spin-1 ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensates
采用Gross-Pitaevskii(GP)方程,对自旋1铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋-超流湍流(SST)进行了理论和数值研究. SST是扰动自旋场和超流速度场耦合的湍流。将Kolmogorov型尺度分析应用于自旋场和速度场的流体动力学方程,理论上发现超流动能谱和自旋相关相互作用能谱分别呈现-5/3和-7/3幂律.我们对GP方程的数值计算证实了SST中扰动自旋和超流速度场共存,并且具有两种幂律。
2014-07-31 cond-mat.quant-gas
Magnetic resonance spectroscopy and characterization of magnetic phases for spinor Bose-Einstein condensates
用线性响应理论讨论了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体对磁场动力学调制的响应。作为一个实验上可测量的量,能量吸收率(ε)被认为是和响应函数被发现访问的二次自旋相关来自二次塞曼项的微扰。通过应用我们的形式主义自旋-1凝聚,我们表明,作为调制频率的函数的磁谱能够表征不同的磁有序相。
2013-06-21 cond-mat.quant-gas
Quantum turbulence by vortex stirring in a spinor Bose-Einstein condensate
本文介绍了一种在旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中产生湍流的新机制,即在外加磁场的作用下产生单线涡。我们发现,密度和速度波动的白噪声功率谱在大的频率和Kolmogorov 5/3定律服从湍流区。当搅拌关闭时,流动衰减到搅拌的非平衡态,其在小的长度尺度上显示出能量瓶颈交叉。我们通过数值求解两态旋量耦合的3D Gross-Pitaevskii方程来证明我们的研究结果。我们认为,这种机制可以在实验上实现旋量超冷气体限制的光阱。
2013-09-24 cond-mat.quant-gas
Long timescale dynamics of spin textures in a degenerate F=1 $^{87}$ Rb spinor Bose gas
我们研究了自旋织构的长期动力学,通过冷却F=1 $^{87}$ Rb的非磁化旋量气体到量子简并,观察畴粗化和二次塞曼位移$q$的平衡动力学的强烈依赖。对于小的值的$|q|$,纹理到达一个配置独立的初始自旋状态的组成,其特征在于大的长度尺度的自旋域,并建立易轴(负$q$)或易平面(正$q$)的磁各向异性。对于较大的$|q|$,平衡被延迟,因为简并旋量气体的自旋态组成保持接近其初始值。这些观测结果支持了铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的平均场平衡相图预测,但也说明了平衡是在一个狭窄的实验设置范围内实现的,使得F=1 $^{87}$ Rb气体更适合于非平衡量子动力学的研究。
2011-07-13 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quantum phases in spin-orbit-coupled Floquet spinor Bose gases
本研究提出可通过二次塞曼场Floquet工程实现的自旋轨道耦合Floquet旋量BEC,揭示其特殊的相互作用特性与量子相图,发现两种相互作用下的新型条纹相。
2023-06-13 cond-mat.quant-gas
Quantum pump for counter-circulations in a spinor Bose-Einstein condensate
本文提出了一个自旋玻色-爱因斯坦凝聚体量子循环的泵浦方案,包括叠加态的反循环。我们的方案是有效的,可以在目前的实验技术和设置。对于非经典原子态,如赝自旋压缩态和最大纠缠N-GHZ或NooN态,该方法仍然有效。此外,它能够将几种增强的传感协议转换为增强的空间干涉和旋转测量,这些协议依赖于减少原子内部状态的量子相关和纠缠的波动。
2010-03-24 cond-mat.quant-gas
Symmetry Classification of Spinor Bose-Einstein Condensates
本文提出了一种利用旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的对称性系统地寻找其基态的方法。利用这种方法,我们不仅可以找到在所考虑的流形中对称性最大的惰性态,而且可以找到对称性较低且依赖于哈密顿量中参数的非惰性态。我们建立了零磁场下自旋为1、2和3的情况的磁分类方法,并在最后一种情况下发现了一个新相。本文还讨论了自旋为3的系统中涡旋的性质。
2011-10-24 cond-mat.quant-gas
Spinor dynamics in a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates
研究了超精细自旋为1和2的87 Rb原子的玻色-爱因斯坦凝聚体的旋量动力学。发展了一种同步Ramsey干涉测量技术,用于单独控制具有几乎相同塞曼分裂的两个自旋的矢量。在横向极化的自旋-1和纵向极化的自旋-2态中产生旋量凝聚的混合物。自旋为1的凝聚体的时间演化表现出由于与自旋为2的凝聚体的相互作用而引起的拉莫尔进动的退相和重相。通过与Gross-Pitaevskii方程数值模拟结果的比较,估算了自旋1和自旋2原子间的散射长度.该方法有望为多旋量凝聚的进一步研究提供便利。
2017-07-09 cond-mat.quant-gas
Spontaneous ferromagnetism in the spinor Bose gas with Rashba spin-orbit coupling
我们证明了在具有Rashba自旋-轨道耦合的双组分玻色气体中,自旋相反的玻色子之间任意小的吸引相互作用在有限的临界温度$T_c$以下诱导自发铁磁性.在铁磁相的单粒子谱表现出独特的最小值在动量空间中的磁化方向。当温度足够低,低于$T_c$时,玻色子最终会凝聚成光谱底部的唯一状态,形成铁磁的玻色-爱因斯坦凝聚体。
2013-06-24 cond-mat.quant-gas
Ferromagnetic Resonance in Spinor Dipolar Bose--Einstein Condensates
本文利用Gross-Pitaevskii方程研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中的磁偶极-偶极相互作用下的铁磁共振。通过引入偶极相互作用,我们得到了类似于凝聚态物理中描述铁磁共振的Kittel方程。这些方程表明,铁磁共振起源于偶极相互作用,共振频率依赖于凝聚体的形状。此外,由自旋扩散驱动的自旋电流是该系统的特征。
2010-10-06 cond-mat.quant-gas
Textures of Spin-Orbit Coupled F=2 Spinor Bose Einstein Condensates
我们研究了合成非阿贝尔规范场诱导的F=2旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的自旋轨道耦合(SOC)结构。通过对SOC能量的分析和对Gross-Pitaevskii方程的数值计算,证明了这种织构的产生是由于SOC对序参量(OP)的螺旋调制,特别是循环OP由二维晶格织构组成,如六方晶格和1/3涡旋晶格,通常理解为螺旋调制的二维网络。
2011-08-21 cond-mat.quant-gas
Spontaneous demagnetization of a dipolar spinor Bose gas at ultra-low magnetic field
具有内部自由度的量子简并玻色气体,称为旋量凝聚体,是研究磁性和超流性之间相互作用的天然候选者。在迄今为止所研究的碱金属原子的旋量凝聚体中,旋量性质是由接触相互作用决定的,而由于小的磁偶极-偶极相互作用,磁化被动态冻结。在这里,我们研究了S=3 $^{52}$ Cr原子的旋量性质,其中相对较强的偶极-偶极相互作用允许磁化强度的变化。当磁场被淬灭到一个极低的值时,我们观察到铁磁相和非极化相之间的相变,低于该值时,相互作用压倒了线性塞曼效应。BEC磁化由于设置动力学的磁偶极-偶极相互作用而改变。我们的工作开辟了利用超冷原子进行自由磁化量子磁性的实验研究。
2011-03-24 cond-mat.quant-gas
Thermal spin fluctuations in spinor Bose-Einstein condensates
研究了动态稳定的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋涨落的热激活。我们分析了在m = 0的非偶极自旋1凝聚体的具体情况,其中热激活来自自旋变化碰撞,以及在最大拉伸状态m =-3的铬凝聚体的具体情况,其中热自旋波动是由于偶极诱导的自旋弛豫。在这两种情况下,我们表明,与旋量物理学的低能量可用于测温的目的,到极低的温度,通常不可能测量的玻色-爱因斯坦凝聚体与通常的测温技术。此外,系统的熵与所施加的塞曼能量的特殊依赖关系为绝热冷却开辟了一条可能的途径。
2013-01-15 cond-mat.quant-gas
How to observe dipolar effects in spinor Bose-Einstein condensates
研究了在振荡磁场作用下碱金属原子F = 1超精细态的旋量凝聚。我们发现共振,由于偶极相互作用,放大转移的原子从mF = 1到mF = 0塞曼子级。这些共振发生在毫高斯量级的磁场中,并且足够宽,使得能够在冷碱性气体系统中观察到著名的爱因斯坦-德哈斯效应,这仅仅是一种偶极效应。
2010-12-04 cond-mat.quant-gas
Beliaev theory of spinor Bose-Einstein condensates
本文推广Beliaev [1,2]提出的格林函数方法,研究了外磁场中F = 1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体,特别是87 Rb原子的元激发能谱的量子耗尽效应.我们发现,量子耗尽增加了自旋波激发的二次色散关系的有效质量的磁振子。铁磁相和极性相的增强因子是相同的,并且与外部磁场的大小无关。这些磁振子在87Rb旋量BEC中的寿命比声子的寿命长得多。我们提出了一个实验装置来测量这些磁振子的有效质量的旋量玻色气体利用的影响的非线性色散关系的波包的横向磁化的空间扩展。这种类型的测量具有实际应用,例如,在精密磁力测量中。
2012-05-03 cond-mat.quant-gas
Hydrodynamic equation of a spinor dipolar Bose-Einstein condensate
我们介绍了自旋动力学的铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体的磁偶极-偶极相互作用的运动方程,使用一个矢量表示的超流速度和一个复杂的标量描述的磁化。这种简单的流体动力学描述提取了自旋波的动力学,并提供了一个简单的方法来研究凝聚体的自旋动力学。为了证明这种描述的优点,我们举例说明了动力学不稳定性和磁涨落偏好,它们以解析形式表示。
2010-11-10 cond-mat.quant-gas
Energy shift of magnons in a ferromagnetic spinor-dipolar Bose-Einstein condensate
受Berkeley小组最近进行的实验的启发[G. E. Marti { \it等人},物理修订信函{ \bf 113},155302(2014)]中,我们使用平均场论考虑自旋-1旋量-偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的磁振子的动力学。我们表明,磁振子的有效质量增加的磁偶极-偶极相互作用,在实验中观察到的。通过改变磁场的方向,磁振子质量也会减少。磁振子质量的增加和减少表现在磁振子的加速上。
2015-03-26 cond-mat.quant-gas
Spin dynamics and domain formation of a spinor Bose-Einstein condensate in an optical cavity
本文研究了自旋为1的铁磁玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与单向环形腔的色散耦合。我们表明,一个腔的修改能力,在一个高度非线性的方式,物质波相移增加了一个新的维度的旋量凝聚体的研究范围内和超越单模近似。除了在我们早期的出版物[L。Zhou等人,物理修订信函103,160403(2009)],我们表明,原子和腔场之间的相互作用,可以大大丰富的自旋混合动力学中的临界慢化的物理和旋量凝聚体中的自旋畴形成的物理。
2010-05-22 cond-mat.quant-gas
Collisional Dynamics of Half-Quantum Vortices in a Spinor Bose-Einstein Condensate
本文对反铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中半量子涡旋的相互作用和动力学进行了实验研究。通过利用凝聚体中涡旋偶极子的轨道运动,我们进行了两个HQV对的碰撞实验,观察到HQV对的散射运动与非奇异磁化涡旋核产生的短程涡旋相互作用是一致的.我们还研究了包含多个HQVs的湍流凝聚体的弛豫动力学,并证明了自旋波激发是由HQVs的碰撞运动产生的。短程涡旋相互作用和HQV-磁振子耦合代表了旋量超流中HQV动力学的两个特征。
2016-05-02 cond-mat.quant-gas
Hanbury Brown-Twiss correlations and multimode dynamics of quenched spinor Bose-Einstein condensates
我们研究了反铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的量子猝灭所激发的多个相互竞争的空间模之间的相互作用。我们观察到的Hanbury布朗Twiss相关性和相关的超泊松噪声的模式人口。这些相关性的衰减与实验观察到的自旋畴模式是一致的。数据进行了比较,一个真实的空间Bogoliubov理论,以及耦合的Gross-Pitaevskii方程的数值解,种子量子噪声通过截断维格纳近似。实验观察到的和理论推导出的空间模式都与冷凝物的不均匀密度分布密切相关,这赋予了动力学许多丰富的功能。
2018-06-11 cond-mat.quant-gas
Coupled spin-vortex pair in dipolar spinor Bose-Einstein condensates
研究了对称双势阱中自旋为1的偶极玻色-爱因斯坦凝聚体的基态和磁性。特别是,我们专注于自旋涡旋状态的假设,每个潜在的井是高度煎饼形状。我们发现,双阱势的存在下,产生两种不同的自旋配置的自旋涡旋对状态。我们还研究了耦合自旋涡旋对静态横向磁场的响应。
2015-12-20 cond-mat.quant-gas
Spin turbulence in spinor Bose-Einstein condensates
综述了近年来自旋1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中自旋湍流的理论和数值研究工作。当系统从基态被激发时,系统经历流体动力学不稳定性,到达自旋密度矢量具有各种无序方向的ST。ST的性质取决于自旋相关相互作用是铁磁的还是反铁磁的。在量子流体中,ST具有一些不同于其他湍流的特性。首先,自旋相关的相互作用能谱呈现不同于通常的Kolmogorov-5/3定律的特征幂律。其次,ST可以显示自旋玻璃状的行为,自旋密度矢量是空间随机的,但时间冻结。
2013-12-17 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein gases
在旋量玻色-爱因斯坦气体中,气体的非零超精细自旋成为一个可接近的自由度。在低温下,这样的气体表现出磁序和超流序,并经历密度和自旋动力学。这些课堂讲稿概括介绍了旋量玻色-爱因斯坦气体的性质。本说明分为五节。首先,我们总结了多组分量子流体的基本性质,重点是旋量玻色-爱因斯坦气体的具体情况和旋转对称性在定义其性质中的作用。其次,我们考虑了旋量玻色-爱因斯坦气体的磁态,强调了热力学和玻色-爱因斯坦统计的影响,以及原子之间的自旋相关相互作用。在第三部分中,我们讨论了测量磁有序量子气体性质的方法,并提出了新开发的自旋相关成像方案。然后,我们讨论了自旋混合的动力学,其中气体的自旋组成的演变,通过自旋相关的相互作用在气体。我们首先从微观角度讨论自旋混合,然后讨论集体和超越平均场动力学。第五部分回顾了量子简并旋量玻色气体的磁激发的最新研究。最后,我们对未来的研究方向的一些观点。
2015-11-05 cond-mat.quant-gas quant-ph
Symmetry-breaking magnetization dynamics of spinor dipolar Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov理论研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在偶极-偶极相互作用下的对称性破缺磁化动力学.当一个磁场沿对称轴的煎饼形BEC在m = 0超精细子级,横向磁化发展打破手征或轴对称。根据所施加的磁场的强度形成各种磁化图案。在~(87)Rb和~(23)Na凝聚体中也能观察到这种现象。
2009-11-14 cond-mat.quant-gas
Mathematical models and numerical methods for spinor Bose-Einstein condensates
本文系统地综述了基于耦合Gross-Pitaevskii方程的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)基态和动力学的数学模型、理论和数值方法。我们从一个自旋为1/2的赝BEC系统出发,讨论了在不同参数下基态的存在性、唯一性和不存在性,在不同极限参数下基态的结构,动力学性质,以及计算基态和动力学的有效和精确的数值方法.然后将这些结果推广到自旋1和自旋2的BEC。最后,讨论了偶极旋量系统和一般自旋F(F>=3)BEC的推广。
2018-04-24 cond-mat.quant-gas
Reentrance of Bose-Einstein condensation in spinor atomic gases in magnetic field
考虑二次塞曼效应的影响,计算了自旋为1的原子玻色子在外磁场中的玻色-爱因斯坦凝聚温度.当二次塞曼系数为正值时,BEC温度与磁场有非平凡的依赖关系,并观察到磁场诱导的BEC重入现象。这一现象可以通过线性塞曼效应和二次塞曼效应之间的竞争得到很好的解释。本文还讨论了BEC在囚禁旋量玻色气体中的再进入。
2009-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Spin Turbulence in a Trapped Spin-1 Spinor Bose--Einstein Condensate
我们数值研究了二维囚禁自旋1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋湍流,着重于能谱。囚禁系统中的自旋湍流是由初态自旋密度矢量螺旋结构的不稳定性产生的。我们的数值计算发现,在囚禁系统中,在铁磁情况下,自旋相关的相互作用能的谱呈现-7/3的幂律,这在我们以前的研究中在均匀系统中得到了证实.通过研究自旋空间中动力学变量的轨道,讨论了-7/3幂律与自旋密度矢量运动的关系。
2012-04-03 cond-mat.quant-gas
Half-Quantum Vortices in an Antiferromagnetic Spinor Bose-Einstein Condensate
报道了在反铁磁旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的易平面极性相中观察到的半量子涡旋。使用原位磁化敏感成像,我们观察到,对HQVs与相反的核心磁化时,单电荷的量子涡旋注入到冷凝物中产生。HQV对形成的动力学的特征在于通过测量对分离距离和芯磁化强度的时间演变,这揭示了HQV之间的排斥相互作用的短程性质。我们发现轴向磁振子激发的热布居引起的自旋涨落对HQV对的形成动力学没有显著影响。我们的结果证明了反铁磁旋量凝聚体中单电荷涡旋的不稳定性。
2016-04-19 cond-mat.quant-gas
Twisted spin vortices in a spinor-dipolar Bose-Einstein condensate with Rashba spin-orbit coupling
本文考虑自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体,它具有Rashba自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用。由于自旋-轨道耦合、偶极-偶极相互作用和陷阱几何的综合作用,该系统呈现出丰富的基态自旋结构,包括扭曲的自旋涡旋。基态相图的自旋-轨道耦合和偶极-偶极相互作用的强度来确定。
2016-07-29 cond-mat.quant-gas
Dynamics of a vortex dipole across a magnetic phase boundary in a spinor Bose-Einstein condensate
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体中磁相空间分布的涡旋偶极动力学。当一个涡旋偶极从铁磁相运动到极性相时,或者相反,它会穿过相边界并转变成各种自旋涡旋偶极中的一种,例如蛙跳铁磁芯涡旋偶极和半量子涡旋偶极。讨论了自旋波函数在相边界上的拓扑关系。
2014-10-03 cond-mat.quant-gas
Dynamics of spinor Bose-Einstein condensate subject to dissipation
通过求解Lindblad主方程,研究了自旋玻色-爱因斯坦凝聚体在耗散作用下的内部动力学行为。结果表明,对于无耗散凝聚体,其动力学总是沿着($n_0$,$θ$)相空间中的特定轨道演化,并表现出类约瑟夫森振荡、类自陷振荡和“运行相”三种动力学性质.相反,耗散的凝聚体不会沿着特定的动力学轨道演化。如果分量-1和分量-(-1)以不同的速率耗散,则磁化强度$m$将不守恒,并且系统在不同的动力学区域之间过渡。动力学性质可以在($n_0$,$θ$,$m$)的相空间中表现出来。
2016-02-02 cond-mat.quant-gas
Anomalous tunneling of collective excitations and effects of superflow in the polar phase of a spin-1 spinor Bose-Einstein condensate
研究了自旋为1的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体极性相中集体模的隧穿性质。该旋量BEC状态具有两种无隙模式,即,Bogoliubov模和自旋波。在T=0时的平均场论的框架内,我们证明了这些Goldstone模在低能极限下表现出完美的传输。它们的反常隧穿行为除了在临界电流状态下外,在存在超流时仍然成立。在临界电流状态下,当Bogoliubov模隧穿伴随着有限反射时,自旋波仍然表现出完美的透射,除非自旋相关和自旋无关相互作用的强度取相同的值。
2011-05-14 cond-mat.quant-gas
Domain wall dynamics in the spinor Bose-Einstein condensates
本文提出了一维“有效“旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中畴壁的动力学理论。该配方是基于时间相关的朗道-金兹伯格(LG)理论写的旋量序参量。该过程是这样一种方式,集体坐标的绝热变化,扭结的位置,以及建立在旋量的相位函数,是适应的正则项(别名几何相位)在LG拉格朗日。讨论了两个问题:第一个是研究在钉扎势存在下扭结中心的平移运动,这导致了量子势问题。另一种是通过调制外部驱动的磁场辅助耗散来实现磁畴壁的“转向”。本文的工作将从一个新的角度揭示旋量玻色-爱因斯坦凝聚体.
2021-04-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Quantum Mass Acquisition in Spinor Bose-Einstein Condensates
量子质量获取,即无质量(准)粒子由于量子修正而变得有质量,预计会发生在物理学的几个子领域。然而,它的实验观察仍然是难以捉摸的,因为出现的能隙太小。我们证明了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体是观测到能隙比零点能大2个数量级这样一种特殊现象的一个很好的候选者。这种非常大的能隙是动力学不稳定性的结果。由此产生的大规模激发模式的传播速度被发现减少的量子校正,而不是声子。
2014-12-08 cond-mat.quant-gas
Coleman-Weinberg mechanism in spinor Bose-Einstein condensates
本文讨论了由平均场论预言的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中不同有序相之间的连续量子相变易受量子涨落的影响。通过分析凝聚体中的Lee-Huang-Yang修正,我们证明了在这种跃迁中存在所谓的Coleman-Weinberg机制,即通过量子涨落使跃迁成为一级跃迁。一个跳跃,预计在这一阶过渡是由密度波动的校正引起的,尽管不同的磁性之间的过渡保持凝聚。我们将此与实验相关的情况下,并表明,测量的冷凝物耗尽可以用来确认一阶过渡。
2014-08-02 cond-mat.quant-gas
Spatial Landau-Zener-Stückelberg interference in spinor Bose-Einstein condensates
研究了自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体在空间非均匀横向磁场和周期纵向场作用下的Stückelberg振荡.我们发现,由于横向场的空间不均匀性,时域Stückelberg振荡导致所有自旋分量的密度分布中的干涉条纹。这种现象代表了空间域中的Landau-Zener-Stückelberg干涉。由于自旋为1的原子间的磁偶极-偶极相互作用会产生非均匀的有效磁场,因此,如果周期性地驱动偶极旋量凝聚体,也会出现干涉条纹。我们还指出了这种空间Landau-Zener-Stükelberg干涉的一些潜在应用。
2011-06-29 cond-mat.quant-gas
Efficient two-mode interferometers with spinor Bose-Einstein condensates
我们考虑一般的三模干涉仪使用自旋为1的原子玻色-爱因斯坦凝聚体与宏观磁化。我们表明,这些干涉仪,结合在每个输出端口中的粒子的数量的测量,提供了超高的相位灵敏度。我们构建了有效的双模干涉仪,其中涉及两个塞曼模式表明,它们也提供了超高的相位灵敏度,但在相应的Fisher信息的一个比特减少的因素。零磁化的一个特殊情况下示出坚持的双模干涉术的效率。
2018-05-23 cond-mat.quant-gas
Phase diagrams of spin-2 Floquet spinor Bose-Einstein condensates
该研究通过 Floquet 工程调控二次 Zeeman 能量,利用依赖驱动参数的 Bessel 函数重整化自旋翻转耦合,并给出自旋-2 旋量 BEC 的驱动参数相图。
2025-10-19 cond-mat.quant-gas
Spin-dependent Bragg spectroscopy of a spinor Bose gas
我们发展了旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的自旋相关布拉格光谱的一般理论。这种光谱学涉及使用密度和自旋耦合光学探针来激发系统。我们表明,在线性响应制度的动量或能量转移的探针是由一组密度和自旋密度动态结构因子。我们推导出一组$f$ -和规则,这些结构因子的第一能量矩提供严格的约束。作为一个应用,我们计算的情况下,在所有四个不同阶段的自旋-1凝聚体使用Bogoliubov理论的动态结构因子。我们的研究结果表明,自旋相关的布拉格光谱可以用来选择性地调查各种声子和磁振子激发分支,并将是一个有用的工具,为推进我们的旋量凝聚体的理解。
2016-03-03 cond-mat.quant-gas
Unconventional Universality Class of One-Dimensional Isolated Coarsening Dynamics in a Spinor Bose Gas
通过研究一维自旋为1的Bose-哈伯德模型在超流场中的粗化动力学,我们解析地发现了自旋关联长度增长的一个非常规的普适动力学标度,它不同于常规的幂律或简单的对数行为,而是以指数积分来表征,并在截断Wigner近似下得到了数值证实.
2018-12-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Optical-plug-assisted spin vortex in a $^{87}$Rb dipolar spinor Bose-Einstein condensate
在$^{87}$ Rb偶极旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中以可控的方式产生自旋涡旋仍然是实验上具有挑战性的。我们提出了一种实验上容易和可调的方式来产生自旋涡旋通过改变势垒高度和宽度的额外应用的光学插头。在适当的范围内,随着势垒高度的增加和势垒宽度的增加,出现了从普通单模近似相到光塞辅助涡旋相的拓扑相变。光学塞导致径向密度变化,因此通过显着降低固有磁偶极能来促进自旋涡旋。通过数值计算,预测了一种不同于传统极核涡旋的无核涡旋。我们的建议消除了研究$^{87}$ Rb偶极旋量BEC中拓扑相变的主要障碍。
2022-06-03 cond-mat.quant-gas
Rotonlike instability and pattern formation in spinor Bose-Einstein condensates
我们发现,在一个简单的模型与纯接触相互作用的反铁磁自旋-1凝聚体的亚稳相可以表现出一个rotonlike的激发光谱中的最小值。磁场的引入引起了旋转模的不稳定性,这可以导致规则的周期性,多边形,多面体或结晶图案的自发出现,如截断维格纳近似内的数值模拟所示。根据能量守恒定律和自旋守恒定律,对类旋不稳定性的发生给出了解释。
2010-06-15 cond-mat.quant-gas
Spin Josephson vortices in two tunnel coupled spinor Bose gases
本文研究了束缚在细长双势阱中自旋为1的玻色-爱因斯坦凝聚体的拓扑激发。该系统具有一个新的拓扑缺陷-自旋约瑟夫森涡旋(SJV),它是由于阱间原子隧穿和短程铁磁两体相互作用之间的竞争而形成的。我们确定的自旋结构和形成动力学的SJV和确定系统的相图。通过利用SJV的内在稳定性,我们提出了一种动态的方法来创建SJV在现实的实验条件下。
2012-12-04 cond-mat.quant-gas
Periodic spin textures in a degenerate F=1 $^{87}$Rb spinor Bose gas
我们报告的自旋纹理所产生的冷却非磁化$^{87}$ Rb F=1旋量气体的量子简并制度。在低温下,磁化纹理的形式,打破平移对称性,并显示短程周期性磁秩序的特点是一维或二维空间调制的波长远小于准二维简并气体的程度。自旋纹理冷却自旋混合物与非零的初始磁四极矩也显示铁磁秩序,在低温下,共存的空间调制结构。
2010-03-03 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.atom-ph