旋量凝聚體中自旋條紋的自發(fā)動力學(xué)

1、單位代碼10476學(xué)號1302180058分類號0469旋量凝聚體中自旋條紋的自發(fā)動力學(xué)學(xué)科、專業(yè)：研究方向：申請學(xué)位類別：申請人：指導(dǎo)教師：物理學(xué)、理論物理玻色一愛因斯坦凝聚理學(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碩萬方數(shù)據(jù)摘要旋量凝聚體的自旋動力學(xué)是當(dāng)前玻色一愛因斯坦領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。最近，通過設(shè)計各種空間變化的磁場，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)沒有任何外部驅(qū)動時，在自旋為1的凝聚體中產(chǎn)生的非平庸自旋條紋將會怎樣地自發(fā)演化。任何一個自旋條紋都對應(yīng)一個特定波函數(shù)，其滿足Gross—Pitaevskii方程。可以通過對應(yīng)波函數(shù)的演化來研究自旋條紋的動力學(xué)。對于非平庸自旋條紋來說，任何純的初始自旋態(tài)在自發(fā)演化的過程中將不可避免的與其它自旋純態(tài)混合。我們首先通過短時分析，證明了非平庸自旋條紋對應(yīng)的自旋波函數(shù)應(yīng)該由三個純自旋態(tài)線性疊加而

3、成，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動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，通過由三個純自旋態(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)勢阱的啟發(fā)，我們采用變分法研究了弱磁場下囚禁在有限尺寸均勻勢阱中的準(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正比于裸自旋相互