旋量凝聚體中自旋條紋的自發(fā)動(dòng)力學(xué)

1、單位代碼10476學(xué)號(hào)1302180058分類號(hào)0469旋量凝聚體中自旋條紋的自發(fā)動(dòng)力學(xué)學(xué)科、專業(yè)：研究方向：申請(qǐng)學(xué)位類別：申請(qǐng)人：指導(dǎo)教師：物理學(xué)、理論物理玻色一愛(ài)因斯坦凝聚理學(xué)碩士李頻鄭公平副教授二。一八年三月文孝論v一、L，厶p、一禮位／印●尹▲彳p絲產(chǎn)拍學(xué)河士9▲|，3Z烈Ⅲ7I／㈣碩萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要旋量凝聚體的自旋動(dòng)力學(xué)是當(dāng)前玻色一愛(ài)因斯坦領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。最近，通過(guò)設(shè)計(jì)各種空間變化的磁場(chǎng)，許多非平庸的自旋條紋(即局域自旋的空間分布

2、是不均勻的)被刻印在旋量凝聚體中。本論文主要研究了當(dāng)沒(méi)有任何外部驅(qū)動(dòng)時(shí)，在自旋為1的凝聚體中產(chǎn)生的非平庸自旋條紋將會(huì)怎樣地自發(fā)演化。任何一個(gè)自旋條紋都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定波函數(shù)，其滿足Gross—Pitaevskii方程?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)應(yīng)波函數(shù)的演化來(lái)研究自旋條紋的動(dòng)力學(xué)。對(duì)于非平庸自旋條紋來(lái)說(shuō)，任何純的初始自旋態(tài)在自發(fā)演化的過(guò)程中將不可避免的與其它自旋純態(tài)混合。我們首先通過(guò)短時(shí)分析，證明了非平庸自旋條紋對(duì)應(yīng)的自旋波函數(shù)應(yīng)該由三個(gè)純自旋態(tài)線性疊加而

3、成，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)自旋條紋演化的根源正是初始的非平庸自旋條紋本身。然后，通過(guò)由三個(gè)純自旋態(tài)分別左投影到自旋為1的GrossPitaevskii方程上，我們解析地得到了描述非平庸自旋條紋自發(fā)演化的完整的流體動(dòng)力學(xué)方程組。另外，受近期實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了平底光學(xué)勢(shì)阱的啟發(fā)，我們采用變分法研究了弱磁場(chǎng)下囚禁在有限尺寸均勻勢(shì)阱中的準(zhǔn)二維自旋為2旋量凝聚體中極化核自旋渦漩的基態(tài)，得到了極化核渦漩的局域自旋的確切分布。有效的自旋一自旋相互作用同時(shí)正比于裸自旋相互