環(huán)形勢(shì)阱中旋轉(zhuǎn)玻色愛(ài)因斯坦凝聚體的基態(tài)性質(zhì).pdf

1、對(duì)于束縛在諧振子勢(shì)加四次勢(shì)構(gòu)成的環(huán)形勢(shì)阱中的旋轉(zhuǎn)單分量或兩分量玻色愛(ài)因斯坦凝聚體，當(dāng)勢(shì)阱結(jié)構(gòu)一定時(shí)，增大旋轉(zhuǎn)角頻率到某一臨界值，或者旋轉(zhuǎn)角頻率一定時(shí)，增大勢(shì)阱寬度及相應(yīng)的中心高度到某一臨界值，凝聚體會(huì)從渦旋晶格相轉(zhuǎn)變到巨渦旋相，且隨著旋轉(zhuǎn)角頻率或者勢(shì)阱寬度及相應(yīng)的中心高度的繼續(xù)增大，凝聚體會(huì)呈現(xiàn)出豐富的基態(tài)密度分布。本文從Gross-Pitaevskii（GP）方程及耦合GP方程模型出發(fā)，分別應(yīng)用托馬斯-費(fèi)米近似方法和虛時(shí)演化數(shù)值方法給

2、出了單分量及兩分量玻色愛(ài)因斯坦凝聚體在不同旋轉(zhuǎn)角頻率或不同勢(shì)阱結(jié)構(gòu)下的基態(tài)密度分布并討論了其相應(yīng)的基態(tài)性質(zhì)。主要內(nèi)容包括如下：
　　第一部分，首先介紹玻色愛(ài)因斯坦凝聚體的概念及其在實(shí)驗(yàn)上的實(shí)現(xiàn)；其次簡(jiǎn)單描述渦旋的形成原理及贗自旋紋理；最后詳細(xì)敘述GP方程的數(shù)值求解方法。
　　第二部分，首先引入描述旋轉(zhuǎn)單分量玻色愛(ài)因斯坦凝聚體的GP方程模型；其次運(yùn)用托馬斯-費(fèi)米近似（Thomas-Fermi approximation（TFA

3、））方法給出環(huán)形勢(shì)阱結(jié)構(gòu)一定時(shí)旋轉(zhuǎn)單分量玻色愛(ài)因斯坦凝聚體從圓盤變到圓環(huán)的臨界旋轉(zhuǎn)角頻率及旋轉(zhuǎn)角頻率一定時(shí)凝聚體從圓盤變?yōu)閳A環(huán)的臨界環(huán)形勢(shì)阱寬度及相應(yīng)的中心高度；最后解析討論并數(shù)值模擬當(dāng)玻色愛(ài)因斯坦凝聚體從圓盤轉(zhuǎn)變到圓環(huán)時(shí)繼續(xù)增大旋轉(zhuǎn)角頻率或者增加勢(shì)阱寬度及相應(yīng)的中心高度凝聚體呈現(xiàn)出的基態(tài)性質(zhì)。
　　第三部分，首先介紹描述旋轉(zhuǎn)兩分量玻色愛(ài)因斯坦凝聚體的耦合GP方程模型；其次運(yùn)用托馬斯-費(fèi)米近似方法得出兩分量相混合玻色愛(ài)因斯坦凝聚體