准二维空间中的隐秘涡旋量子液滴
Hidden vortices of quantum droplets in quasi-two dimensional space作者机构:佛山科学技术学院物理与光电工程学院佛山528225 佛山科学技术学院物理与光电工程学院粤港澳智能微纳光电技术联合实验室佛山528225
出 版 物:《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期:2022年第71卷第20期
页 面:8-17页
核心收录:
学科分类:07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学]
基 金:国家自然科学基金(批准号:11905032,11874112) 广东省自然科学基金面上项目(批准号:2021A1515010214) 广东省普通高校重点科研项目(批准号:2019KZDXM001) 广东省基础与应用基础研究基金(批准号:2021A1515111015) 粤港澳智能微纳光电技术联合实验室(批准号:2020B1212030010)资助的课题
主 题:玻色-爱因斯坦凝聚 Gross-Pitaevskii方程 隐秘涡旋 量子液滴
摘 要:本文探究了弱囚禁条件下玻色-玻色混合凝聚体中的准二维隐秘涡旋量子液滴及其动力学特性.前期研究表明,在完全自由的三维空间中,隐秘涡旋量子液滴难以稳定;在二维系统中,当囚禁尺度是窄囚禁条件时,系统仅支持拓扑荷S_(1,2)=±1的隐秘涡旋量子液滴;因此当横向囚禁尺度较弱时,准二维空间中李-黄-杨修正项仍然采用三维空间中的表达式来描述,此时隐秘涡旋量子液滴能否保持稳定是一个重要的科学问题.本文采用虚时间方法获得了拓扑荷S_(1,2)达到±4的隐秘涡旋量子液滴;进一步论证了隐秘涡旋量子液滴的有效面积A_(eff)和化学势μ与总粒子数N之间的依赖关系;并采用线性稳定性分析结合实时传输方法获得了总粒子数临界值N_(th)分别与拓扑荷S_(1)和非线性系数δg之间的依赖关系.在动力学部分,本文研究了由两个不同拓扑荷的隐秘涡旋量子液滴构造的复合涡旋模式,即嵌套涡旋量子液滴.结合量子液滴的密度分布具有“平顶型的特点,采用Thomas-Fermi近似对数值结果进行了有效验证.