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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 118-126页

作者：张志强王平平吕亚南郑州商学院大学物理教研室郑州451200

利用多重网格预条件共轭梯度法,研究了囚禁在二维光晶格与谐振势组成的复合势阱中的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋分布,探讨了光晶格深度、晶格常数和凝聚体旋转频率对旋转凝聚体中涡旋分布的影响.结果表明,由于光晶格势阱的引入,凝... 详细信息

利用多重网格预条件共轭梯度法,研究了囚禁在二维光晶格与谐振势组成的复合势阱中的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋分布,探讨了光晶格深度、晶格常数和凝聚体旋转频率对旋转凝聚体中涡旋分布的影响.结果表明,由于光晶格势阱的引入,凝聚体中产生涡旋,且涡旋位于外部势阱极小值处.随着光晶格势阱深度的增加,凝聚体集聚在光晶格势阱的底部,形成格点状分布,其中的涡旋形成涡旋对,并融合形成更大的涡旋.在晶格常数较小时,凝聚体中涡旋分布形成类似Abrikosov涡旋晶格,随着晶格常数的增加,凝聚体中涡旋的分布形式出现多样化,出现了内中外三层结构.随着旋转频率的增加,凝聚体中涡旋数目也随之增加,涡旋分布也更加复杂和富于变化,凝聚体密度分布范围也随着旋转频率的增加而扩展.当凝聚体旋转频率接近外部谐振势阱的谐振频率,即凝聚体处于最低朗道能级近似时,其中的涡旋数量大幅度增加,且出现涡旋成对组合与融合现象,并形成了涡旋斑图花纹.

关键词：波色-爱因斯坦凝聚涡旋二维光晶格复合势阱

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二维光晶格中的BEC

二维光晶格中的BEC

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作者：罗俊杰中国科学院大学(中国科学院物理研究所)

学位级别：硕士

光晶格技术己成为冷原子物理实验中一项非常重要的调控手段,通过将BEC装载到二维光晶格中可以用于实现一维波色气体。本文首先对激光冷却,BEC相关的理论进行了介绍。接着介绍了我们在BEC装置基础上搭建的二维光晶格系统,详细的描述了如... 详细信息

光晶格技术己成为冷原子物理实验中一项非常重要的调控手段,通过将BEC装载到二维光晶格中可以用于实现一维波色气体。本文首先对激光冷却,BEC相关的理论进行了介绍。接着介绍了我们在BEC装置基础上搭建的二维光晶格系统,详细的描述了如何调节相关光路,以及通过多种方法测量光晶格阱深参数。最后介绍了我们在BEC装置上通过线性扫描频率实现了原子不同磁子能级间的绝热转移。

关键词： BEC 冷原子二维光晶格绝热转移

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晶格效应对二维光晶格中超冷费米气体的超流和配对的影响

晶格效应对二维光晶格中超冷费米气体的超流和配对的影响

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作者：储翔浙江大学

学位级别：硕士

本文主要利用GoG方案的配对涨落理论,研究晶格效应对二维光晶格势阱中的超冷原子费米气体中的配对和超流性的影响。当具有相同频率的几束激光光束相向进行传播时,光束之间会产生干涉现象,形成明暗相间且场强周期性分布的激光场。利用原... 详细信息

本文主要利用GoG方案的配对涨落理论,研究晶格效应对二维光晶格势阱中的超冷原子费米气体中的配对和超流性的影响。当具有相同频率的几束激光光束相向进行传播时,光束之间会产生干涉现象,形成明暗相间且场强周期性分布的激光场。利用原子的偶极与场的相互作用可以形成势能场,在此势能场中原子做周期性质心运动。这种利用激光光束干涉和偶极相互作用形成的势网即为光晶格。在二维光晶格中,费米气体被约束在相互耦合的一维管道内,形成连续-光晶格的混合系统。从物理的角度来看,因为光晶格的跃迁积分非常小,因此在紧束缚近似中平面内光晶格能带被占据。在这种情况下,费米气体形成准一维系统。二维晶格作为准一维系统,对于配对和超流影响,与纯三维空间或三维光晶格势阱中的情形有不同的现象。第一章,我们简单回顾BCS理论和BCS-BEC渡越理论。第二章,我们介绍光晶格中的超流现象,以及混合维度的光晶格实现。第三章,我们通过格林函数描述BCS理论,介绍G0G方案的T矩阵表达式,给出描述超流的完备方程组。通过引入赝能隙,描述BCS-BEC渡越过程。第四章,我们通过上述方程组,求解计算二维光晶格中的超流和配对现象,并探究晶格效应对其的影响。讨论在BCS区、幺正区和BEC区中,系统的超流转变温度Tc关于晶格常数和跃迁积分的变化情况。发现晶格常数、跃迁积分的增加,将提升超流转变温度。我们发现随着系统趋于BEC区,由于费米面的逐渐缩小,化学势发生由正转负的变化,产生有别与BCS区和幺正区的异样曲线变化。随着晶格常数、跃迁积分的增加,在配对超流中的总能隙、赝能隙与序参量取值可能增大。同时随着相互作用的增大,系统从BCS区变化到BEC区,总能隙随温度的变化更趋于稳定。我们发现在幺正区和BEC区,Tc以上和以下都广泛存在着赝能隙。总能隙是一个穿越Tc的光滑函数,序参量在Tc处变为0,而赝能隙随着温度在Tc以下降低而开始降低。在低温度时,温度与超流密度表现出幂级关系。

关键词：二维光晶格超冷原子费米气体 BCS-BEC渡越 T矩阵近似配对涨落赝能隙晶格常数跃迁积分

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