Lattice-induced rapid formation of spin singlets in spin-1 spinor condensates
我们的实验表明,结合一个立方光晶格与旋量玻色-爱因斯坦凝聚体基本上放松了三个严格的约束,并带来自旋单态的超冷自旋1原子进入实验可达的区域。在微波修整场中,晶格限制的自旋为1的旋量凝聚体中约有80%的原子在经历一级超流到Mott绝缘体的相变后立即形成自旋单线态。我们还引入了一个唯象模型来很好地描述我们的观测,而不需要可调参数。
2018-01-02 cond-mat.quant-gas
Spinor Bose-Einstein condensates
本文综述了旋量和偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的物理学。讨论了旋量BEC的平均场基态、Bogoliubov谱、多体基态和激发态。本文综述了自旋极化偶极玻色-爱因斯坦凝聚物和自旋偶极玻色-爱因斯坦凝聚物的性质。描述了旋量玻色-爱因斯坦凝聚中涡旋的一些独特特征,如分数阶涡旋和非阿贝尔涡旋。利用群论对序参量的对称性进行了分类,并基于同伦理论研究了各种拓扑激发。一些最近的事态发展在旋量BEC进行了讨论。
2012-07-31 cond-mat.quant-gas
Symmetry analysis of crystalline spin textures in dipolar spinor condensates
通过对低能有效理论的系统对称性分析,我们研究了具有偶极相互作用的旋量凝聚体中的周期性晶体自旋织构。通过考虑对称性操作相结合的真实和自旋空间操作,我们分类对称群符合非平凡的实验和理论约束。使每个对称类内的能量最小化允许我们探索可能的基态。
2010-08-13 cond-mat.quant-gas
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
Fractional windings of the spinor condensates on a ring
研究了环上一维旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的一致解。这些状态明确地显示了超导和自旋旋转的相关运动,根据超精细态的不同组成,这些运动引起分数缠绕数。由于规范自旋的对称性,它同时产生一个分数因子的整体相位。我们的方法可以应用于探索分数涡识别的环作为边界的二维旋量凝聚。
2013-06-28 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
Half-knot in the spinor condensates
本文给出了控制旋量玻色-爱因斯坦凝聚体运动的稳态耦合非线性Gross-Pitaevskii方程的精确解。孤子解是三维空间中的扭曲半skyrmion。通过建立从笛卡尔坐标到环面坐标的映射,证明了它是一个具有分数阶Hopf荷的半非纽结。
2013-06-28 cond-mat.quant-gas
We implement full polarization tomography on the photon correlations in a spinor exciton-polariton condensate. Our measurements reveal condensate pseudospin mean-field dynamics spanning from stochastic switching between linear polarization components, limit cycles, and stable fixed points, and their intrinsic relation to the condensate photon statistics. We optically harness the cavity birefringence, polariton interactions, and the optical orientation of the photoexcited exciton background to engineer photon statistics with precise control. Our results demonstrate a smooth transition from a hi…
2020-12-04 cond-mat.quant-gas
Spontaneous Spin Textures in Dipolar Spinor Condensates: A Dirac String Gas Approach
本文研究了在不同的陷阱几何条件下,铁磁旋量凝聚体中由磁偶极-偶极相互作用引起的自发自旋织构。在平均场水平上,我们表明该系统是具有负弦张力的狄拉克弦气体的对偶,其中基态自旋纹理可以很容易地确定。我们发现,三维凝聚体更倾向于meron状涡旋织构,准一维凝聚体更倾向于轴向偏振耀斑织构,而准二维凝聚体则表现出meron织构或面内偏振织构.
2015-04-25 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
We investigate the polarons formed by immersing a spinor impurity in a ferromagnetic state of $F=1$ spinor Bose-Einstein condensate. The ground state energies and effective masses of the polarons are calculated in both weak-coupling regime and strong-coupling regime. In the weakly interacting regime the second order perturbation theory is performed. In the strong coupling regime we use a simple variational treatment. The analytical approximations to the energy and effective mass of the polarons are constructed. Especially, a transition from the mobile state to the self-trapping state of the po…
2021-01-21 cond-mat.quant-gas
Low energy dynamics of spinor condensates
我们提出了一个推导的低能量拉格朗日支配的自旋自由度的动力学在旋量玻色凝聚,对于任何阶段,其中平均磁化消失。这包括在平均场治疗中发现的所有相,除了铁磁体,其低能动力学已经在前面讨论过。拉格朗日量采用用于描述气体的自旋状态的局部取向的旋转矩阵的西格玛模型的形式。
2009-09-30 cond-mat.quant-gas
Exact periodic and solitonic states in the spinor condensates
我们提出了一种解析求解控制旋量玻色-爱因斯坦凝聚体运动的一维耦合非线性Gross-Pitaevskii方程的方法。在均匀外势中,哈密顿量包括动能、线性塞曼能和二次塞曼能。几类精确的周期解和孤子解,无论是在实的或在复杂的形式,得到的F=1和F=2凝聚。这些解决方案是一般的,既不包含近似,也不包含对系统参数的约束。
2013-05-02 cond-mat.quant-gas
Neutral skyrmion configurations in the low-energy effective theory of spinor condensate ferromagnets
研究了超流速度和磁化自由度下旋量凝聚铁磁体的低能有效理论。这个有效的理论描述了自旋刚度和skyrmions之间的长程相互作用之间的竞争,skyrmions是从普通铁磁体理论中熟悉的拓扑对象。我们找到精确的解决方案,描述中性配置的skyrmions和反skyrmions的非线性运动方程。这些解析解为具有偶极相互作用的旋量凝聚体铁磁体的晶磁有序的起源提供了一个简单的物理图像。我们还指出了与量子霍尔铁磁体有效理论的联系。
2010-08-13 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
Fractional-charge vortex dipoles in spinor Bose-Einstein condensates
我们从理论和数值上研究了非零磁化旋量凝聚体中分数电荷涡旋偶极子的产生。我们发现,在自旋1和自旋2的反铁磁相以及自旋2凝聚体的循环相,密度(声子)的非零磁化耦合和自旋-激发模式导致凝聚体中涡旋-反涡旋对产生的两个临界速度.因此,高斯障碍势穿过具有非零磁化的反铁磁自旋-1或自旋-2和循环自旋-2旋量凝聚体可以导致分数电荷涡旋偶极子的产生。另一方面,对于零磁化,这两种模式得到解耦,这是由一个单一的临界速度的涡旋-反涡旋对创建的凝聚体由于声子激发模式。
2016-01-27 cond-mat.quant-gas
Spin-1 spin-orbit-coupled spinor Bose-Einstein condensates have been realized in experiment. We study spin-orbit-coupled spinor gap solitons in this experimentally realizable system with an optical lattice. The spin-dependent parity symmetry of the spin-orbit coupling plays an important role in properties of gap solitons. Two families of solitons with opposite spin-dependent parity are found. Using an approximating model by replacing the optical lattice with a Harmonic trap, we demonstrate the physical origination of these two families. For a large negative quadratic Zeeman shift, we also find…
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
Antiferromagnetic spinor condensates in a two-dimensional optical lattice
实验证明,二维光晶格可以方便地调节旋量凝聚体的自旋动力学和相图。自旋布居振荡和晶格调谐相空间中的分界线观察到在每一个晶格中存在大量的超流馏分。在一个足够深的晶格中,我们观察到一个从纵向极性相到破缺轴对称相的相变。稳态被发现依赖于sigmoidally的晶格深度和指数的磁场。我们还介绍了一个唯象模型,半定量地描述我们的数据,没有可调参数。
2014-12-30 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
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
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
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
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
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
Phase-imprint induced domain formations and spin dynamics in spinor condensates
我们证明,某些域结构可以创建在铁磁和反铁磁旋量凝聚,如果初始相位是空间调制。与此同时,相位调制凝聚体的自旋动力学与均匀相位凝聚体的自旋动力学相比,表现出奇异的特征。我们希望这些现象可以观察到实验使用相印迹方法。
2009-01-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
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
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
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
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
Universal few-body physics in resonantly interacting spinor condensates
光学捕获技术允许形成具有内部自由度的玻色子凝聚体,所谓的旋量凝聚体。旋量凝聚的平均场模型突出了系统的量子相位对不同自旋通道中两体相互作用相对强度的敏感性。这样的描述抓住了这些相互作用较弱的区域。在相反的和很大程度上未被探索的强关联旋量凝聚体中,三体相互作用可以通过Efimov效应发挥重要作用,产生可能的新相。本文利用超球绝热表象研究了强关联区域中自旋为1、2和3的凝聚体的三体旋量问题。我们描述了这种系统的Efimov物理和相关的三体平均场参数。我们发现,Efimov效应可以强烈地影响自旋动力学和三体平均场的贡献可能的量子相位的凝聚体通过普遍的贡献散射可观的。
2015-07-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
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
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
Spin-driven spatial symmetry breaking of spinor condensates in a double-well
本文用平均场双模方法和简化的两格点玻色-哈伯德哈密顿量讨论了囚禁在双势阱中的F=1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的性质.我们专注于相空间中的自旋效应导致系统的对称性破缺,有利于在一个阱中的冷凝物的空间本地化的区域。为了模拟这种转变,我们推导出,使用微扰理论,一个有效的哈密顿量,描述N/2自旋单线限制在一个双阱势。
2012-09-05 cond-mat.quant-gas
Quantum quench and non-equilibrium dynamics in lattice-confined spinor condensates
本文对立方晶格中旋量凝聚体通过超流到莫特绝缘体(MI)相变猝灭后的非平衡动力学进行了实验研究。复杂的动力学组成的自旋混合振荡在多个频率观察到的时间演化的旋量凝聚体定位在深晶格量子淬火后。类似的自旋动力学也出现在MI相中的旋量气体通过猝灭磁场突然离开它们的基态之后。我们确认这些观察到的自旋混合动力学的光谱可以用来揭示一个非均匀系统的原子数分布,并研究从两体到多体动力学的转变。我们的数据还表明,非平衡动力学弱依赖于淬火速度,但强烈的晶格势。这使得能够精确测量自旋相关的相互作用,这是决定旋量物理的关键参数。
2019-05-21 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
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
Microwave control of coupling parameters in spinor alkali condensates
我们提出了一个协议,利用射频磁脉冲,以调整碱金属原子在$F=1$超精细基态的有效两粒子散射振幅。与费什巴赫共振方法不同,所提出的协议保留了可控的准确性的全球旋转对称性的自旋空间提供访问的旋转对称旋量玻色凝聚体的相图的广泛区域。$^{41}$ K和$^{7}$ Li的例子被认为是和它示出,对于这些原子的有效耦合常数的足够的变化,可以实现,以探索不同的结晶破碎相之间的相变的冷凝物。
2017-05-03 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
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
We develop time-splitting finite difference methods, using implicit Backward-Euler and semi-implicit Crank-Nicolson discretization schemes, to study the spin-orbit coupled spinor Bose Einstein condensates with coherent coupling in quasi-one and quasi-two-dimensional traps. The split equations involving kinetic energy and spin-orbit coupling operators are solved using either time-implicit Backward-Euler or semi-implicit Crank-Nicolson methods. We explicitly develop the method for pseudospin-1/2, spin-1, and spin-2 condensates. The results for ground states obtained with time-splitting Backward-…
2021-06-14 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
Domain percolation in a quenched ferromagnetic spinor condensate
我们表明,易轴(EA)的磁畴形成的淬火铁磁旋量凝聚体描述的逾渗理论。我们引入了一个广义的自旋旋转的比例不同的积极和消极的EA域,使我们能够探索域渗透。利用模拟,我们研究了有限尺寸标度的行为,以提取相关长度临界指数和过渡点。我们分析了我们的结果的灵敏度,系统的早期动力学,二次塞曼能量,和阈值条件用于定义的积极(反)域。
2018-01-22 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
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
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
Three-body Physics in Strongly Correlated Spinor Condensates
旋量凝聚已被证明是一个丰富的领域,为探索多体现象丰富的比超冷气体的原子限制在一个单一的自旋状态。在强关联状态下,控制凝聚态可能的新相的物理学仍然在很大程度上未被探索,并且通过Efimov物理学的表现,少数体方面可以在系统的性质和动力学中发挥核心作用。本研究利用超球绝热表象解决了玻色旋量的三体问题,刻画了旋量系统中的多族Efimov态及其在旋量凝聚散射观测量中的特征.这些解决方案展示了丰富的阵列可能的现象起源于普遍的少体物理,这可以强烈地影响自旋动力学和三体平均场的贡献旋量凝聚。原子二聚体旋量凝聚的碰撞方面也进行了分析和预测,来自Efimov物理的影响。
2014-02-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Next nearest neighbour coupling with spinor polariton condensates
本文实验观测了平面微腔中自旋极化激元凝聚体的次近邻耦合,并利用TE-TM模式分裂实现距离周期性赝自旋屏蔽来全光调控耦合强度,为构建非平面多体哈密顿量提供新途径。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Symmetry classification of spin-orbit coupled spinor Bose-Einstein condensates
我们发展了一个对称性分类方案来寻找赝自旋1/2、自旋1和自旋2自旋轨道耦合旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的基态,并表明当自旋和空间同时旋转的SO(2)对称性被打破成离散的循环群时,在没有晶格势的情况下出现了各种类型的晶格结构,实例包括用于赝自旋1/2凝聚的两种不同的Kagaome晶格和其中单轴和双轴自旋织构交替排列用于自旋2凝聚的双涡旋晶格。对于自旋为1/2的赝体系,虽然平均场态总是破坏时间反演对称性,但存在一个时间反演不变的多体基态,它是碎裂的,有望在微凝聚体中观测到.
2012-09-12 cond-mat.quant-gas
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
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