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

1、自從MIT小組成功地實現(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，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)配對項時的基態(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的動力學(xué)性質(zhì)。因為磁場的非均勻性，磁場梯度使得原子自旋在1到-1之間反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致系統(tǒng)磁化強度不再守恒。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度和mF=0塞曼能級上的粒子布居的動力學(xué)行為。當(dāng)初態(tài)是三個能級粒子數(shù)目非平衡分布時，我們發(fā)現(xiàn)磁化強度的動力學(xué)類似于雙阱中的約瑟夫森