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玻色—爱因斯坦凝聚的孤子动力学
作 者: 杨琴
导 师: 张解放
学 校: 浙江师范大学
专 业: 理论物理
关键词: 玻色-爱因斯坦凝聚 孤子 Feshbach共振 Gross-Pitaevskii方程
分类号: O431.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
下 载: 158次
引 用: 1次
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内容摘要
玻色-爱因斯坦凝聚是近几年来物理学家的一个研究热点。本文主要从描述玻色-爱因斯坦凝聚的Gross-Pitaevskii(GP)方程出发,运用F-展开法以及Hirota方法,得到解析的多孤子解,从而来研究玻色-爱因斯坦凝聚的孤子动力学问题,侧重讨论了Feshbach共振附近孤子的演化过程。主要内容如下: 论文的第一部分从外囚禁势的角度出发。外部条件对玻色-爱因斯坦凝聚物质的宏观行为的影响非常大,主要表现在外囚禁势。外势有许多形式:简谐外势、光晶格外势、椭圆函数外势、双阱外势以及含时线性外势等等。本文着重讨论了含时线性外势下的BEC模型。基于F函数展开法,得到了该模型的一系列Jacobian椭圆函数解。同时,我们在得到解析解的基础上,特别讨论了含时线性势为Vext=ZF(T)=Z[mg+H cos(w1T)]的特殊情况。当F(T)为常数时,该模型描述的是在线性非均匀等离子中的朗缪尔波或电磁波。 论文的第二部分从散射长度的角度出发。原子间相互作用极大地影响了BEC的性质,包括静态性质,例如凝聚体的尺寸、形状等等,还包括动力学性质,譬如集体激发谱、孤立子以及涡旋等等。实验上和理论上都证明了利用Feshbach共振,可以改变散射长度,包括大小以及符号的改变,即 as(t)=a∞[1+△/(B0-B(t))],(0.1)其中a∞表示远离共振点的散射长度,△表征共振宽度,B0是磁场的共振值。基于该研究背景,在本文的第二部分,我们来讨论散射长度随时间变化的BEC的孤子动力学问题。首先将三维的玻色-爱因斯坦凝
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全文目录
摘要 2-4 ABSTRACT 4-8 第一章 绪论 8-18 1.1 玻色-爱因斯坦凝聚——新的物质状态 8-11 1.2 BEC的实验实现 11-12 1.2.1 冷玻色原子气体的产生 11 1.2.2 静磁阱技术 11-12 1.2.3 蒸发冷却技术 12 1.2.4 BEC的检测技术 12 1.3 孤子 12-15 1.4 平均场近似 15-16 1.5 本文的主要研究内容 16-18 第二章 含时线性势下的孤子问题 18-25 2.1 引言 18 2.2 直接法求BEC的单孤子解 18-24 2.2.1 模型 19-21 2.2.2 讨论 21-22 2.2.3 小结 22-24 2.3 本章小结 24-25 第三章 散射长度随时间变化的BEC孤子动力学 25-39 3.1 引言 25-26 3.2 降维处理 26-27 3.3 散射长度随时间变化的BEC的暗、亮多孤子解(Chaos Pattern) 27-29 3.4 实验上的几种形式的散射长度及其孤子的动力学行为 29-35 3.4.1 磁场随时间线性调节 29-30 3.4.2 磁场随时间指数调节 30-31 3.4.3 磁场随时间周期调节 31-35 3.5 Feshbach共振附近孤子的演化过程 35-36 3.5.1 什么是Feshbach共振 35-36 3.5.2 Feshbach共振附近孤子的演化过程 36 3.5.3 本节小结 36 3.6 本章小结 36-39 第四章 总结与展望 39-41 4.1 论文工作总结 39 4.2 玻色-爱因斯坦凝聚的研究展望 39-41 参考文献 41-46 攻读学位期间发表的学术论文 46-48 致谢 48-49 学位论文独创性声明 49 学位论文使用授权声明 49
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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 光本性的理论 > 量子光学
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