Miscible-Immiscible Transition and Nonequilibrium Scaling in Two-Component Driven Open Condensate Wires
研究了一维二元驱动开放凝聚体系的稳态相图。我们确定了一个主要由间隙密度波动驱动的不混溶过渡,并在增加组件间的非弹性耦合时发生。下面的过渡在混相,我们发现有效的长波长动力学描述的两个组件的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程,属于非平衡普适类的一维单组件KPZ方程在一般的参数选择。我们的结果是相关的不同的实验实现的两个组件驱动的开放凝聚体激子极化激元系统。
2017-11-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Biased dynamics of the miscible-immiscible quantum phase transition in a binary Bose-Einstein condensate
本研究针对准一维二元玻色-爱因斯坦凝聚体的可混-不可混量子相变,引入光场与态能级差的非零失谐提供偏置,通过截断Wigner方法验证偏置型量子Kibble-Zurek机制,发现非绝热区布居失衡的通用幂律及相有序效应的唯象幂律。
2024-02-01 cond-mat.quant-gas
Universality in nonlinear passage through the miscible-immiscible phase transition in two component Bose-Einstein condensates
研究双组分玻色-爱因斯坦凝聚中非线性淬火穿过互溶-不互溶相变时的畴缺陷形成与临界实时动力学,发现缺陷密度、相变延迟与淬火时间的幂律关系,并证实临界指数对非线性淬火不敏感,提出抑制非绝热激发的动力学路径。
2023-01-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Influence of Rashba spin-orbit and Rabi couplings on the miscibility and ground state phases of binary Bose-Einstein condensates
研究了强轴向约束谐振势阱中两组分自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的可压缩性和基态相位。通过数值求解二维耦合Gross-Pitaevskii方程,我们分析了两种可能的种内和种间相互作用排列的SO耦合BEC,即(i)弱种内和弱种间相互作用(W-W)和(ii)弱种内和强种间相互作用(W-S).考虑密度重叠积分作为可混性序参量,通过改变耦合参量,研究了可混性-不可混性相变。我们得到了W-W相互作用的各种基态相位,包括平面波、半量子涡旋、拉长平面波和不同的条纹波图案。对于有限Rabi耦合,SO耦合强度的增加导致从完全混溶到部分混溶状态的过渡。我们还利用凝聚体的均方根尺寸在耦合参数空间中表征了不同的基态。基态相的自旋密度矢量表现出密度、四极和偶极等自旋极化。对于W-S相互作用,除了在W-W情况下观察到的,我们见证了半涡,混合模式,和壳状不混溶相。我们注意到各种各样的自旋极化,如密度,偶极,四极,共生,项链,条纹状图案的W-S情况。在耦合参数空间的详细调查表明,不混溶混溶态相变后,改变拉比耦合固定Rashba SO耦合。随着SO耦合强度的增加,发生不可混溶-混溶相变的临界Rabi耦合降低。
2021-09-01 cond-mat.quant-gas
Approximate theories for binary magnetic quantum droplets
我们发展了两种近似理论来描述高磁性玻色子原子二元混合物中的可混溶和不可混溶液滴。除了允许更简单的计算外,近似理论还提供了对量子涨落在这两种机制中的作用的洞察。通过与扩展的Gross-Pitaevskii方程的比较,验证了结果。作为一个应用,我们解决了基态液滴通过的短程种间相互作用参数的函数的不混溶-不混溶过渡。我们考虑过渡突然发生或平稳过渡的制度。使用动力学计算,我们表明,该过渡的字符被揭示在斜坡的液滴到不混溶制度时产生的域的数量。
2021-07-21 cond-mat.quant-gas
Immiscible to miscible quenching instabilities in two-dimensional binary Bose-Einstein condensates
Instituto de Física Teórica, Universidade Estadual Paulista (UNESP)(圣保罗州立大学理论物理研究所);Instituto de Física, Universidade de São Paulo (USP)(圣保罗大学物理研究所)
研究二维二元玻色-爱因斯坦凝聚体中不可混到可混淬火不稳定性,探讨不同初始条件下的非线性动力学影响,揭示声波激发在长期演化中的主导作用。
2026-04-09 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Phase separation of binary condensates in harmonic and lattice potentials
本文提出了一种改进的高斯近似方法来研究二元凝聚体在调和势和光晶格势中的混溶区和不混溶区。该方法是一个恰当的方法,因为它不需要任何{ \em a priori}假设,就能实现从混溶域到不混溶域的平滑过渡。在光晶格势中,我们分析了由于光晶格势深度的增加而引起的密度分布的压缩。为此,我们开发了一个模型与三个势阱,并定义了晶格深度和轮廓之间的关系的冷凝。
2010-12-03 cond-mat.quant-gas
Kelvin wave in miscible two-component Bose-Einstein condensates
基于对Bogoloubov-de Genne方程的分析,研究了双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中Kelvin波沿单量子和半量子涡旋传播时的色散.借助于连接低波数区和高波数区色散关系的插值公式,通过改变涡旋分量的涡核尺寸,揭示了Kelvin波的色散关系对分量间相互作用的非平凡依赖性。我们还发现分裂的开尔文模色散成gapless和gapfull分支时,两个组件有重叠的单量子化涡旋。
2022-09-29 cond-mat.quant-gas
Rayleigh-Taylor, Kelvin-Helmholtz and immiscible to miscible quenching instabilities in binary Bose-Einstein condensates
本文研究了二维盒中二元Bose-Einstein condensate的RT、KH及IMQT不稳定性,发现其动力学由涡旋和声波主导,并分析了动能谱标度律及Bottleneck效应。
2025-08-07 cond-mat.quant-gas nlin.PS quant-ph
Beyond Thomas--Fermi analysis of the density profiles of a miscible two-component Bose--Einstein condensate
我们调查了一个谐波捕获的两个组件的玻色-爱因斯坦凝聚体内的混溶制度,接近其边界,不同比例的有效内部和物种间的相互作用。我们推导出一个通用的方程,分析周围的密度在一个,两个和三个维度的不同的边界,共存和空间分离的制度。我们还提出了一个一般的程序来解决托马斯-费米近似在所有三个空间维度,减少空间分离的情况下,在一个单一的数值反演的托马斯-费米问题的复杂性。最后,我们分析确定系统的两个不同制度之间的边界。
2015-02-20 cond-mat.quant-gas
Quantum droplets of dipolar mixtures
最近获得的双组分偶极玻色-爱因斯坦凝聚体为研究超稀量子液体的混合物开辟了令人兴奋的可能性。虽然非偶极自粘结混合物必须以两种密度之间的近似固定比率混溶,但偶极情况下的密度比率是自由的。其结果是,自约束偶极混合物提出了质的新颖和更丰富的物理,其特征在于三种可能的基态相:混溶,对称不混溶和不对称不混溶,这可能在原则上发生在任何人口不平衡。自结合不混溶液滴是可能的,由于相互的非局部组分间吸引,这导致形成液滴分子。此外,我们的杂质制度的分析表明,在大多数组件的量子涨落至关重要地修改杂质的可扩展性。我们的工作为超稀液体中旋量物理的探索开辟了有趣的前景,这在某种程度上应该类似于4 He-3 He液滴和掺杂氦液滴。
2021-03-12 cond-mat.quant-gas
Phase separation of quantized vortices in two-component miscible Bose-Einstein condensates in a two-dimensional box potential
采用Gross{ Pitaevskii}模型,数值研究了二维二元混溶玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中被箱势捕获的量子化涡旋的动力学行为.我们发现了一种新的现象,即两个分量的涡旋在空间上彼此分离,我们称之为涡旋分布的相分离。当组分间耦合较强时,会发生这种相分离。另一方面,昂萨格涡,形成在两个组件时,组件间的耦合是弱的。我们区分昂萨格涡和相分离涡的两种类型的有效距离之间的涡。研究了昂萨格涡和相分离涡之间的转捩对组分间相互作用的依赖性。
2019-01-04 cond-mat.quant-gas
Persistent currents in two-component condensates in a toroidal trap
研究了环形阱中两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中持续流在混溶和不混溶两种状态下的稳定性。在混溶制度,我们表明,超流衰减与自旋密度Bogoliubov模式的线性不稳定性。我们发现一个区域的部分稳定,在那里的流量是稳定的,而在少数组件中衰减。我们还描述了两个组件之间的相对速度大的动力学不稳定性出现。在不混溶制度的稳定性标准进行了修改,并取决于特定的密度分布的两个组件。两个组件之间的相干耦合的效果进行了讨论。
2014-04-03 cond-mat.quant-gas
Universal Turbulent States of Miscible Two-Component Bose-Einstein Condensates
本文通过耦合Gross-Pitaevskii方程研究盒势阱中可混溶双组分玻色-爱因斯坦凝聚体的湍流,发现耦合与解耦两种普适湍流态,并给出解耦态参数的解析预测。
2025-02-18 cond-mat.quant-gas
Finite temperature spin dynamics of a two-dimensional Bose-Bose atomic mixture
本文研究了超冷原子气体在均匀二维二元玻色混合物中热涨落的作用。我们使用平均场的Hartree-Fock理论,推导出分析预测的不混溶过渡。该理论的一个重要结果是,在$T=0$处完全混溶的相可能在$T\neq0$处变得不稳定,这是自旋磁化率发散行为的结果。我们通过随机(投影)Gross-Pitaevskii方程进行数值模拟来测试这一预测,该方程包括超越平均场效应。我们计算了在不同温度和相互作用强度下的平衡组态,并模拟了由弱外部扰动产生的自旋振荡。尽管有一些定性的一致性,两个理论之间的比较表明,平均场近似是不能正确地描述附近的二维混合物的行为,不混溶过渡,热波动平滑所有尖锐的功能都在相图和自旋动力学,除了温度远低于超流性的临界温度。
2021-02-18 cond-mat.quant-gas
Ground-State Wave Function with Interactions between Different Species in $M$-Component Miscible Bose-Einstein Condensates
在平均场理论的基础上,结合3/2体动力学过程,构造了弱相互作用M分量玻色-爱因斯坦凝聚体的变分基态波函数.不同质量和粒子数下的数值结果表明,不同粒子间的3/2体过程对降低基态能量的贡献有限,这意味着即使在弱耦合的玻色-爱因斯坦凝聚中,不同粒子间的多体关联效应也是必不可少的.我们还考虑了$2$组分混溶态的稳定性条件,使用新的基态波函数。通过这种计算,我们得到了关系式$U^{2}_{AB}/U_{AA}U_{BB}<1+α$,其中$U_{ij}$是粒子$i$和$j$之间的有效接触势,$α$是源于$3/2$ -体和$2$ -体过程的修正。
2018-02-14 cond-mat.quant-gas
Scaling of Fluctuations in a Trapped Binary Condensate
我们证明,有限细胞内的数量波动的测量提供了一个直接的手段来研究波动标度在一个被困的两组分冷凝。该量子系统支持由对磁波动的发散敏感性驱动的可混溶(共空间)和不可混溶(磁破碎)状态之间的二阶相变。由于过渡接近从混溶侧的磁化率被发现强烈依赖于观察细胞的几何形状和取向。然而,只要拟合排除了临界点附近的区域,就可以为所有考虑的单元恢复与均匀气体($γ= 1$)一致的标度指数。当从不混溶侧接近过渡时,磁涨落表现出非平凡的标度指数$γ\simeq 1.30$。实验上,可以通过考虑各个成像像素或通过组合像素以形成更大的单元来形成观察单元,并且可以通过重复的\emph{in situ}图像来获得波动统计。有趣的是,在过渡的两侧,我们发现最好使用覆盖一半捕获系统的观察单元来提取指数。这意味着相对低分辨率的\emph{in situ}成像将足以研究这些指数。我们还研究了能隙,发现在可混溶侧的指数$νz$ = 0.505,并且出乎意料地,对于不混溶相,指数$νz$ = 0.60(3)。
2015-05-18 cond-mat.quant-gas
Breathing modes of repulsive polarons in Bose-Bose mixtures
本文研究了准一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的杂质原子。通过数值求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,研究了杂质和玻色物质之间的排斥耦合对系统平衡的影响。我们的研究结果表明,杂质的存在可能会导致一个不可混溶的相变由于杂质和两个冷凝物的相互作用。在Bogoliubov-de Gennes方程的范围内,我们计算了由于不同类型的相互作用引起的量子涨落。本文采用变分法和数值方法,在混溶情形下,深入讨论了均匀和非均匀二元凝聚体中谐波捕获杂质的呼吸模式和时间演化。我们特别表明,自陷,可折叠性和被困玻色混合物的不均匀性可能会强烈修改的低位激发和杂质的动力学性质。均匀玻色混合物中声子的存在引起杂质宽度呼吸振荡的阻尼。
2020-06-17 cond-mat.quant-gas
Counter-rotating vortices in miscible two-component Bose-Einstein condensates
在饼形势场中,研究了两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的反向旋转涡,即两组分之间的超流绕重叠涡核反向旋转.在一个线性稳定性分析与Bogoliubov-de Gennes模型,我们表明,反向旋转的旋涡是动态不稳定的分裂成多个旋涡。这种不稳定性表现出作为逆流不稳定性的结果的特征行为,它导致二元冷凝物中两个组分之间的相对流动松弛。其特征行为与单组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的多量子涡旋完全不同,由不稳定性产生的涡旋数可以大于反向旋转涡旋的初始缠绕数.我们还研究了非线性动力学的不稳定性,通过数值求解Gross-Pitaevskii方程。当反向旋转涡的缠绕数增加时,非线性动力学发生剧烈变化,导致涡核外涡对的形核。在两个分量之间的相对旋转松弛之后,不稳定性最终发展为湍流。
2013-10-08 cond-mat.quant-gas
Immiscible and miscible states in binary condensates in the ring geometry
本文详细研究了具有排斥相互作用的二元原子玻色-爱因斯坦凝聚体中混合模和去混合模的存在性和稳定性。这种状态的稳定性检查通过本征值谱的小扰动,产生的Bogoliubov-德Gennes方程,并直接验证了模拟的基础上耦合的Gross-Pitaevskii方程,不同的物种间和物种内的散射长度,以探测整个范围内的可伸缩性-不可伸缩性过渡。在一维(1D)环的极限中,即,一个很窄的,混合态的稳定性分析研究,包括隐涡(HV)模式,即,两个分量的涡度相反且总角动量为零的那些。考虑到分层的1D状态揭示,除了稳定的复合单峰结构,双峰和三峰的,在一定的粒子数阈值以上。在2D环形几何中,稳定的分层状态存在于径向和方位角配置。我们发现,稳定的径向分层状态可以携带任意的涡度,反直觉,涡度的增加增强了这种状态的稳定性,而不稳定的演变成随机振荡的角分层模式。在二维几何中考虑HV态扩展了径向分层态的稳定范围。
2019-07-10 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Vortex Solutions in a Binary Immiscible Bose-Einstein Condensate
本文研究了不混溶极限下两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的平均场涡旋解及其稳定性。本文用变分方法研究了由一个含有单个量子化涡旋的多数分量和一个充满涡旋核的少数分量组成的系统。我们表明,一个超高斯函数是一个很好的近似的填充组件的原子数的范围内的两个组件的涡旋解决方案,通过比较耦合的Gross-Pitaevskii方程的全数值解的变分解决方案。随后,我们检查的涡流解决方案的稳定性,通过扰动填充组件远离中心的涡核,从而证明其稳定性的小扰动。
2022-10-04 cond-mat.quant-gas
Anomalous buoyancy of quantum bubbles in immiscible Bose mixtures
浮力是不混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体中的一个众所周知的效应。取决于两个组件所经历的差异限制,位于另一个组件中心的一个组件的气泡最终漂浮到表面,它完全或部分地围绕表面扩散。我们讨论如何量子涨落可能显着改变不混溶气泡的体积和位置。我们考虑的特殊情况下,两个可混溶的组件,形成一个赝标量气泡冷凝物与增强的量子波动(量子气泡),浸没在浴提供的第三个组件,与它们是不混溶的。我们表明,在这样一个特殊的有效的二元混合物,量子波动改变平衡的压力,定义的气泡体积和修改以及浮力的标准。与平均场情况相反,一旦浮力开始,量子涨落可能会将气泡置于中心和表面之间的中间位置。在表面,量子泡可以转变成漂浮的自结合液滴。
2022-07-19 cond-mat.quant-gas
Quantum swapping of immiscible Bose-Einstein condensates as an alternative to the Rayleigh-Taylor instability
考虑准一维谐振阱中的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体,其中不混溶组分在外部磁力的作用下相互挤压。零温非定常Gross-Pitaevskii方程数值求解,分析模型的关键步骤,在这个过程中。我们证明,如果磁力足够强,那么凝聚体可以交换他们的位置在陷阱中由于动态量子互穿的非线性物质波。交换是伴随着调制不稳定性的发展,导致准湍流激发。与两组分量子流体系统的类似几何结构中的多维Rayleigh-Taylor不稳定性不同,量子互穿没有经典的类似物。在二维几何中,瑞利-泰勒不稳定性和量子互穿之间的交叉被证明。
2011-12-12 cond-mat.quant-gas
Phase separation of a Bose-Bose mixture: impact of the trap and particle number imbalance
我们探讨了两个玻色子物种限制在准一维抛物陷阱的不同长度尺度的少体混合物。研究了由简谐长度尺度比、种间耦合强度和粒子数比构成的三维参数空间中的基态相图。作为第一个案例研究,我们使用平均场分析(MF)进行详细的分析的分离机制。它使我们能够推导出一个简单而直观的规则,预测的不混溶相是积极的更有利的,在不混溶相边界。我们估计的临界耦合强度的不混溶过渡,并执行相关的多体结果进行比较,通过多层多配置的时间依赖Hartree方法的玻色混合物(ML-X)。在陷阱频率的临界比率,仅由粒子数比确定,MF和ML-X之间的偏差是非常明显的,可以归因于组件之间的高度纠缠。结果,我们证明了有效的一体图像的崩溃。此外,当多体相关性发挥重要作用时,单体密度一般不足以决定我们举例说明的相位。
2020-05-16 cond-mat.quant-gas
Mixed Bubbles in a one-dimensional Bose-Bose mixture
我们研究了玻色-玻色混合物在一维中由量子涨落控制的可混溶相变。我们发现最近预测的所谓的混合气泡的基态接近的平均场不混溶阈值。这些气泡形成了一个由其中一个组件分隔的可折叠袋。这种集体激发反映了由气泡形成引起的对称性破缺。该系统的部分兼容性允许在环形约束中的持续电流。有趣的是,混合气泡的行为就像一个内在的薄弱环节,将混合气泡状态的旋转行为与目前在原子电子学应用中的努力联系起来。
2022-07-22 cond-mat.quant-gas quant-ph
Dark-dark solitons and modulational instability in miscible, two-component Bose-Einstein condensates
研究了两种可互溶超流体在窄通道中快速逆流时的动力学行为。超流体是由两个可区分的成分的被困稀释气体玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。整个云的逆流诱导调制不稳定性的发病观察,并示出导致暗-暗矢量孤子的增殖。这些孤子,我们观察到的第一次在BEC中,不存在于单组分系统,表现出有趣的跳动动力学,并可以经历一个横向不稳定性,导致涡线结构。实验结果和多维数值模拟。
2011-07-28 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Induced interaction and crystallization of self-localized impurity fields in a Bose-Einstein condensate
我们用N+1个耦合的非线性薛定谔方程在1、2、3维空间中模拟了N个经典杂质场在较大的玻色-爱因斯坦凝聚体中的行为。讨论了均匀混溶系统的稳定性,指出了表面张力对杂质场自局域化的重要性。我们推导出解析的杂质杂质相互作用由于调解的潜在凝聚的吸引力的尾巴。假设所有的杂质场都以相同的强度相互作用,我们研究了由此产生的相图,它包含四个相:{ \it I})所有的场都是可混溶的; { \it II})杂质场彼此是可混溶的,但作为单个气泡与凝聚体相分离; { \it III})定域杂质场与凝聚体保持可混溶,但彼此不混溶;和{ \it IV})杂质场与冷凝物相分离并彼此分离,在气泡内形成晶体结构。因此,我们表明,一个晶体可以单独从超流组件。最后,我们认为,晶相保持其超流行为,即它们具有非经典的转动惯量,这与晶格有序相结合,是超固体的一个特征。
2009-06-17 cond-mat.quant-gas
Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates
本文研究了由不同塞曼态或超精细态的~(87)Rb组成的二元和三元玻色-爱因斯坦凝聚体碰撞过程中的反弹和穿透动力学性质。通过施加磁场梯度脉冲,光阱中的两组分或三组分凝聚体在空间上分离,然后碰撞。随后的演变分为两类:重复弹跳运动和阻尼弹跳后的相互渗透。我们在实验中观察到不混溶凝聚体的相互渗透,混溶凝聚体之间的弹跳,和域形成混溶凝聚体。从数值模拟的Gross-Pitaevskii方程,我们发现,穿透时间可以通过稍微改变原子的相互作用强度调谐。
2015-11-05 cond-mat.quant-gas
Parametric resonance of capillary waves at the interface between two immiscible Bose-Einstein condensates
本文研究了两个不互溶的玻色-爱因斯坦凝聚体在振荡力作用下相互推挤界面上毛细波的参数共振。在解析模型的指导下,数值求解了零温下两组分玻色-爱因斯坦凝聚体的耦合Gross-Pitaevskii方程。我们表明,在中等幅度的驱动力,由于振荡频率的非线性修改的不稳定性是稳定的。当驱动力的振幅足够大时,我们观察到液滴从玻色-爱因斯坦凝聚体中分离,导致量子涡旋(skyrmions)的产生。我们解析地研究了涡旋动力学,以及量子化涡旋产生的条件。
2012-08-24 cond-mat.quant-gas nlin.PS
Miscibility in coupled dipolar and non-dipolar Bose-Einstein condensates
我们对耦合偶极和非偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)在各向异性阱中的不混溶条件进行了全三维研究。在不失去双组分混合物可能出现的一般相容性方面的情况下,我们的主要关注点是原子铒-镝($^{168}$ Er- $^{164}$ Dy)和镝-镝($^{164}$ Dy- $^{162}$ Dy)混合物。我们的纯偶极BEC分析仅限于耦合系统局限于煎饼型陷阱,考虑了这种系统的稳定性制度的研究后。在具有排斥接触相互作用的非偶极系统的情况下,我们能够将耦合性分析扩展到具有雪茄型对称性的耦合系统。对于一个耦合的冷凝物与排斥的物种间和物种内的两体相互作用,由外部谐波陷阱限制,从混溶相到不混溶相的过渡被验证是软得多的情况下,系统被限制在一个对称的硬壁势。我们的结果,提出的密度图,指出的陷阱对称性和物种间的相互作用的可解释性的主要作用。一个相关的参数来衡量两个密度之间的重叠的定义,并发现适当的量化耦合系统的可扩展性。
2017-04-22 cond-mat.quant-gas
Kibble-Zurek Scaling and Spatial Statistics in Quenched Binary Bose Superfluids
Indian Institute of Technology Mandi(印度理工学院曼迪分校);University of Luxembourg(卢森堡大学);Donostia International Physics Center(多诺斯蒂亚国际物理中心);Christ University(基督大学)
通过调控二维二元玻色气体的化学势,研究淬火过程中畴和涡旋的形成及其Kibble-Zurek标度行为,揭示多分量量子系统中远离平衡动力学的普适特征。
2026-05-28 cond-mat.quant-gas
Countersuperflow instability in miscible two-component Bose-Einstein condensates
我们从理论上研究了逆流的不稳定性,即,在均匀的两组分玻色-爱因斯坦凝聚体中的两个反向传播的可混溶超流。当逆流的相对速度超过临界值时,逆流不稳定性导致超流体之间的相互摩擦,导致两种冷凝物之间的动量交换。由于不稳定性的非线性发展,动量交换导致从特征密度图案中形成涡环。涡环的膨胀大大加速了动量交换,导致涡间相互作用和涡环之间的重联引起的高度非线性状态。当两个组分之间的相互作用足够大时,涡环的迅速膨胀会引起各向同性湍流,两个凝聚体的整体相对运动会松弛。湍流中的最大涡线密度与相对速度的平方成正比。
2011-06-05 cond-mat.other cond-mat.quant-gas physics.flu-dyn
Dynamical generation of dark-bright solitons through the domain wall of two immiscible Bose-Einstein condensates
本文研究暗孤子在不混溶双组分玻色-爱因斯坦凝聚体畴壁处的反射与透射,发现可在无稳态解的参数区动力学产生暗-亮孤子,其谐波频率与半解析模型一致。
2021-07-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Equilibrium solutions of immiscible two-species Bose-Einstein condensates in perturbed harmonic traps
本文研究了两组分不混溶的玻色-爱因斯坦凝聚体在附加线性微扰的简谐约束下的平均场平衡解。我们观察到一系列的平衡密度结构,包括“球和壳”的形成和轴向/径向分离的状态,具有显着的敏感性潜在的扰动和相对原子数在每个物种。线性陷阱扰动的引入,虽然很弱,但被发现是必不可少的,以匹配最近Rb-87 - Cs-133玻色-爱因斯坦凝聚体实验中观察到的平衡密度分布范围[D. J. McCarron等人,A,84,011603(R)(2011)]。我们对这个实验的分析表明,对线性陷阱扰动的敏感性可能是解释未来类似实验结果的重要因素。
2012-12-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Faraday waves in binary non-miscible Bose-Einstein condensates
我们通过大量的数值模拟和分析变分计算表明,细长的二元非混溶玻色-爱因斯坦凝聚体受到径向约束的周期性调制表现出法拉第不稳定性类似于在单组分凝聚体中看到的。考虑到超精细态的$^{87}$ Rb凝聚体,我们表明,有两个实验相关的定态配置:一个在其中的组件形成一个暗-亮共生对(基态的系统),和一个在其中的组件被隔离(第一激发态)。对于这两种配置中的每一个,我们数值计算表明,远离共振的法拉第波激发的两个组件是相似的周期,同时出现,并不影响大部分的凝聚态的动力学。我们推导出解析的法拉第波的周期使用耦合的Gross-Pitaevskii方程的变分处理相结合的Mathieu型分析的激发波的选择机制。最后,我们表明,调制频率接近两倍的径向捕获,出射表面波淡出有利于一个有力的集体模式,把两个冷凝组件混溶。
2012-02-09 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.comp-ph
Magnetic solitons in an immiscible two-component Bose-Einstein condensate
本文研究了不混溶二元玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)中的磁孤子,其中种内相互作用略弱于种间相互作用.虽然它们的密度和相位分布类似于暗-亮孤子,但其他特性,如速度,宽度,总密度耗尽和陷阱振荡是不同的。在低速区,磁孤子简化为一对移动的磁畴壁。对孤子的碰撞行为也作了简要的讨论。我们进一步证明了这些孤子态可以在具有弱自旋相互作用的准一维(准1D)自旋1铁磁BEC中实现,例如,a Rb87 BEC。
2020-11-23 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Suppression of relative flow by multiple domains in two-component Bose-Einstein condensates
本文研究了由~(87)Rb的两种不同塞曼自旋态组成的不混溶玻色-爱因斯坦凝聚体的流动性质。通过施加谐振射频脉冲制备光阱中空间重叠的两个凝聚体,然后施加磁场梯度以产生原子流。我们发现,自发的多个域的形成所产生的不混溶性质急剧改变的流动性。均匀重叠的凝聚体在磁场梯度作用下容易分离,并形成由两层组成的稳定结构。相反,在自发畴形成后施加磁场梯度的情况下,两种凝聚体之间的相对流动被大大抑制。
2015-08-28 cond-mat.quant-gas
Capillary Flotation in a System of Two Immiscible Bose-Einstein Condensates
对空间非均匀的、囚禁的双组分冷原子玻色-爱因斯坦凝聚体在相分离模式下进行了数值模拟。已经首次证明,组分之间的表面张力使得可能存在较致密相的液滴漂浮在较不致密相的表面上。取决于谐波阱各向异性和其他系统参数,在极点或赤道处实现液滴的稳定平衡。液滴的漂浮有时甚至在存在附加的量子化涡旋的情况下仍然存在。
2021-09-02 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.flu-dyn
Binary Mixture of quasi one dimensional dipolar Bose Einstein Condensates with tilted dipoles
我们考虑一个$^{168}$ Er- $^{164}$ Dy偶极混合物,被雪茄形谐振势捕获。我们推导出了具有倾斜角的准一维种间有效势,并证明了它是单偶极气体情形的一个很自然的推广。通过求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,我们观察到从互溶到不互溶的混合物的磁矩的方向是不同的过渡。原子数也显示出对混合物的显著影响。
2017-11-25 cond-mat.quant-gas
Townes soliton and beyond: Non-miscible Bose mixtures in 2D
在这些课堂讲稿中,我们讨论了玻色气体的二维二元混合物在零温度下的物理学,接近两种流体趋于分层的点。我们感兴趣的是两种流体之一(浴)充满整个空间,而另一种(少数组分)包含有限数量的原子的情况。讨论了在什么条件下少数分量能形成稳定的局域波包,并将其与著名的“汤斯孤子”联系起来。我们讨论了这种孤子的形成和过渡到一个液滴制度时发生的少数组分中的原子的数量增加。我们的调查是基于耦合的Gross-Pitaevskii方程的基础上的宏观方法,它是由浴介导的少数组分的粒子之间的相互作用方面的微观分析的补充。
2022-10-25 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.atom-ph
Vortex stability in interacting Bose-Einstein condensates
本文通过耦合含时 Gross–Pitaevskii 方程研究二元玻色–爱因斯坦凝聚体的涡旋稳定性,推导临界与亚稳态角速度并由数值验证,揭示可混溶区的新子相。
2025-01-10 cond-mat.quant-gas
Domain walls and bubble-droplets in immiscible binary Bose gases
研究了具有种间和种内排斥作用的准一维超冷玻色气体二元混合物中畴壁态和泡滴态的存在性和稳定性。在此之前,DWs是通过耦合系统的Gross-Pitaevskii方程(GPEs)与立方项,模型不混溶的二元玻色-爱因斯坦凝聚体(BECs)进行研究。我们解决不混溶的BEC与二体和三体排斥相互作用,以及二元Tonks-Girardeau(TG)气体,使用系统的GPE与立方和五次非线性的二元BEC,和耦合的非线性薛定谔方程与五次条款的TG气体。精确DW\解决方案的对称BEC混合物,具有相等的种内散射长度。通过数值计算和近似分析方法,发现了BEC混合物中稳定的非对称DW,以及二元TG气体中的对称和非对称DW。在BEC系统中,可以通过相位压印容易地使DW运动。结合一个DW和反DW环上,我们构造BD状态的BEC和TG模型。它们由一个组成部分(“气泡”)中的暗孤子和另一个组成部分(“液滴”)中的亮孤子组成。在BEC系统中,这些复合态也是可动的。
2014-10-03 cond-mat.quant-gas nlin.PS physics.optics
Quantum droplet states of a binary magnetic gas
在玻色二元磁性气体(BMG)中,由于短程和长程相互作用以及量子涨落的相互作用,可以产生量子液滴。我们发展了一个扩展的平均场理论,并使用它来预测平衡和动力学性质的BMG液滴。我们提出了一个相图和表征混溶和不混溶液滴状态。我们还表明,一个单一的组件自绑定液滴可以用来绑定另一个磁性组件,这是不是在液滴制度。我们的结果应该是可实现的实验与高磁性镧系原子的混合物。
2020-07-01 cond-mat.quant-gas
Capillary instability in a two-component Bose-Einstein condensate
利用平均场和Bogoliubov分析方法研究了不互溶的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体的毛细不稳定性及其动力学性质。被另一个组分包围的长圆柱形冷凝物由于量子压力和相互作用产生的界面张力而动态地不稳定,从而不会分裂成液滴。本文提出了一个限制在雪茄形阱中的异质结系统来实验实现这一现象。
2011-03-02 cond-mat.quant-gas
Excitations of a trapped two component Bose Einstein Condensate
本文分析了准二维玻色-爱因斯坦凝聚体的激发谱。我们研究了在混溶到不混溶的相变中激发态的性质是如何变化的。我们发现,体激发是典型的单组分BEC与界面弯曲激发。我们研究这些激发如何改变作为相互作用强度的函数。
2013-07-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spontaneous creation of skyrmions in a two-component Bose-Einstein condensate
本文通过数值求解Gross-Pitaevskii方程,发现双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中重叠的涡旋环在分离时具有动力学不稳定性,会自发形成相连的涡旋环并产生三维斯格明子,其参数范围由Bogoliubov分析确定。
2024-10-16 cond-mat.quant-gas
Onsager vortex formation in two-component Bose-Einstein condensates
本文数值研究了被箱势囚禁的二维二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中量子化涡旋的动力学行为。对于箱势中的单分量玻色-爱因斯坦凝聚,量子化的涡旋形成了同号涡旋簇--Onsager涡旋。我们证实,涡流的两个组件在空间上彼此分离,即使是可混溶的两个组件BECs抑制Onsager涡的形成。这一现象是由不同组分的涡旋之间的排斥作用引起的,因此,提出了涡旋相分离的新可能性。
2018-04-19 cond-mat.quant-gas
Spin-orbit-coupling-induced phase separation in trapped Bose gases
本研究揭示了囚禁自旋-1/2玻色-爱因斯坦凝聚体中二维自旋-轨道耦合诱导的相分离机制,分析了Rashba和各向异性情形下的差异,并提出绝热分裂动力学作为其应用。
2024-11-05 cond-mat.quant-gas
Crossover between Kelvin-Helmholtz and counter-superflow instabilities in two-component Bose-Einstein condensates
利用平均场和Bogoliubov分析方法研究了两个相对运动的玻色-爱因斯坦凝聚体界面处的动力学不稳定性。Kelvin-Helmholtz不稳定性是占主导地位的界面厚度远小于不稳定的界面模式的波长时,而在相反的情况下,反超流不稳定性成为占主导地位。这些不稳定性不仅出现在不混溶系统中,而且出现在由外部电势产生界面的混溶系统中。这些不稳定性所造成的动力学数值演示在旋转捕获冷凝。
2010-09-09 cond-mat.quant-gas
Rayleigh-Taylor instability and mushroom-pattern formation in a two-component Bose-Einstein condensate
利用平均场和Bogoliubov理论研究了不互溶的二组分玻色-爱因斯坦凝聚体中界面处的Rayleigh-Taylor不稳定性。瑞利泰勒指被发现从界面生长和蘑菇图案形成。然后在蘑菇周围产生量化的涡环和涡线。在陷阱系统中可以观察到瑞利-泰勒不稳定性和蘑菇状斑图形成。
2009-10-08 cond-mat.quant-gas
Mass-imbalanced Bose-Einstein condensed mixtures in rotating perturbed trap
本文研究了在准二维简谐势阱中,一种物质在一个方向上受到线性扰动的玻色-爱因斯坦凝聚的铷-铯二元混合物($^{85}$ Rb- $^{133}$ Cs)中涡旋斑图出现的质量不平衡敏感性。选择非偶极耦合物质以突出质量对称性效应。我们首先分析了未扰动非旋转区域中的凝聚混合物,其中在不混溶区域中验证了径向相分离,这种情况发生在物种间和物种内排斥相互作用之间的大比例下。通过进入线性扰动状态,在不混溶条件下发生的径向相分离分裂,两个密度在不同位置处具有最大值。在未扰动和扰动情况下的旋转制度,最小旋转的物种间的相互作用来观察涡结构。在不混溶制度的物种之间的一个戏剧性的空间交换验证增加旋转。
2020-04-30 cond-mat.quant-gas nlin.PS
A double species $^{23}$Na and $^{87}$Rb Bose-Einstein condensate with tunable miscibility via an interspecies Feshbach resonance
我们实现了$^{23}$ Na和$^{87}$ Rb原子的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC),并观察到了它们的不相容性.由于有利的背景内和物种间的散射长度,稳定的冷凝物可以通过有效的蒸发冷却和交感冷却,而不需要微调的相互作用。因此,我们的系统提供了一个干净的平台,研究物种间的相互作用驱动的超流体混合物的影响。利用费什巴赫共振,我们成功地制备了具有很大可调种间相互作用的双玻色-爱因斯坦凝聚体,并研究了互溶-不互溶的相变。
2015-10-06 cond-mat.quant-gas
Counterflow Quantum Turbulence and the Instability in Two-component Bose-Einstein Condensates
本文从理论上研究了两个互溶的玻色-爱因斯坦凝聚体中反超流不稳定性的非线性动力学。当相对速度超过某一临界值时,凝析气变得不稳定,这种不稳定性称为反超流不稳定性。通过数值求解耦合的Gross-Pitaevskii方程,我们揭示了反超流不稳定性可以导致量子湍流。被不稳定性放大的模成长为孤子,并衰减为量子化的涡旋,最终形成纠缠的两个超流体的量子湍流。我们表明,这一过程可能会发生在实验中通过调查在一个2D捕获系统的动力学。
2010-06-23 cond-mat.quant-gas
Quench Dynamics in a Trapped Bose-Einstein Condensate with Spin-Orbit Coupling
研究了受拉曼型自旋轨道耦合作用的玻色-爱因斯坦凝聚体的相变动力学。通过调节耦合强度,冷凝物通过二级相变进入不混溶相。我们观察到由有限速度淬火产生的畴壁缺陷由Kibble-Zurek机制(KZM)描述,并量化的幂律行为的畴数和形成时间与淬火速度的缩放。
2018-11-19 cond-mat.quant-gas