自旋F=1旋量玻色—愛因斯坦凝集的基態(tài)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì).pdf

1、自從MIT小組成功地實(shí)現(xiàn)用光阱束縛冷原子23 Na以來，旋量玻色愛因斯坦凝聚(BEC)作為一門新興學(xué)問在多個(gè)方面取得了突破性的進(jìn)展:比如自旋磁疇，渦旋態(tài)，自旋組分相分離，破裂凝聚態(tài)，及自旋相干混合動(dòng)力學(xué)等等。本文研究了旋量混合物基態(tài)特性和非均勻外場中旋量BEC的動(dòng)力學(xué)兩方面內(nèi)容。
　　本研究首先探討了由兩種不同的自旋都為1的原子組成的旋量凝聚體混合物的基態(tài)特性。當(dāng)兩種不同類的玻色子發(fā)生碰撞時(shí)，由于玻色對稱性的限制被打破，這導(dǎo)致兩種

2、F=1旋量凝聚體混合物（簡稱自旋1+1系統(tǒng)）會有種間耦合相互作用和種間配對相互作用。首先，通過角動(dòng)量耦合理論給出了簡并內(nèi)態(tài)近似(DIA)下系統(tǒng)所有可能的基態(tài)，另外，我們還研究了特殊相AA相中各個(gè)塞曼能級的粒子數(shù)分布和量子漲落，并發(fā)現(xiàn)在這種情況下系統(tǒng)基態(tài)是破裂凝聚體，粒子數(shù)漲落的分布與單原子破裂凝聚體有很大不同。然后我們用精確對角化方法數(shù)值結(jié)果做了驗(yàn)證，嚴(yán)格符合。用精確對角化方法可以數(shù)值地給出了更一般的存在單態(tài)配對項(xiàng)時(shí)的基態(tài)解，我們展示了

3、兩種配對機(jī)制之間的競爭，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)總自旋為零的情況下，體系仍然有不同的配對機(jī)制之間的競爭，由種間耦合項(xiàng)所決定。其次，我們研究存在磁場梯度的弱磁場中旋量BEC的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。因?yàn)榇艌龅姆蔷鶆蛐?，磁場梯度使得原子自旋?到-1之間反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致系統(tǒng)磁化強(qiáng)度不再守恒。我們分別展示了在平均場理論下鐵磁和反鐵磁兩種原子的磁化強(qiáng)度和mF=0塞曼能級上的粒子布居的動(dòng)力學(xué)行為。當(dāng)初態(tài)是三個(gè)能級粒子數(shù)目非平衡分布時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)磁化強(qiáng)度的動(dòng)力學(xué)類似于雙阱中的約瑟夫森