低維玻色—愛因斯坦凝聚的轉(zhuǎn)變溫度和基態(tài)性質(zhì).pdf

1、玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)是近年來物理學(xué)界的研究熱點之一.它揭示了一類新的物質(zhì)狀態(tài)，高度密集的大量原子以相干的方式演變，將微觀的量子現(xiàn)象帶到了宏觀尺度。激子BEC是在半導(dǎo)體材料中實現(xiàn)的低維玻色-愛因斯坦凝聚，和原子BEC相比，有著更為廣闊的前景：如最有希望在大功率、低功耗發(fā)光器件和可能在超快邏輯器件及量子計算中得到應(yīng)用。因而越來越受到人們的重視.凝聚溫度是普通玻色氣體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ｉ?愛因斯坦凝聚體的相變溫度. 本文考慮體系中粒子第

2、一激發(fā)態(tài)能量不為零的條件下，對低維體系的凝聚溫度進行相關(guān)計算，考查體系中粒子的第一激發(fā)態(tài)能量的大小對體系的凝聚溫度的影響；以及在第一激發(fā)態(tài)能量大小一定的前提下，不同維度的空間中體系的凝聚溫度、基態(tài)占據(jù)數(shù)隨總粒子數(shù)變化的關(guān)系，得到了與實驗較為符合的結(jié)果.研究發(fā)現(xiàn)：隨著粒子數(shù)密度的增加，低維體系的凝聚溫度比高維情形增長的快；體系的凝聚溫度與第一激發(fā)態(tài)能量密切相關(guān)，解釋了對于囚禁在GaAs量子阱中的激子氣體，即使在無諧振勢或冪指數(shù)等特殊外勢的

3、條件下，也可以在幾個K實現(xiàn)玻色-愛因斯坦凝聚的實驗現(xiàn)象.玻色-愛因斯坦凝聚體波函數(shù)藉由Gross-Pitaevskii方程(G-P方程)描述. 最后，我們使用傅立葉-格雷德-哈密頓方法數(shù)值求解G-P方程，研究了總粒子數(shù)、粒子間相互作用、諧振頻率和一般冪指數(shù)外勢對玻色凝聚體粒子數(shù)密度分布、基態(tài)能量的影響。研究結(jié)果表明：增大冪指數(shù)外勢、諧振頻率，降低粒子間的排斥作用都會增加凝聚體中心的粒子數(shù)密度、縮小凝聚體半徑：而增大總粒子數(shù)、諧振