二元玻色-愛因斯坦凝聚中的孤子動力學.pdf

1、自從實驗觀察到二元玻色-愛因斯坦凝聚體(Bose-Einstein Condensates,BEC)現(xiàn)象以來,有關(guān)多組分BEC中的非線性研究已成為目前物質(zhì)波研究領(lǐng)域中廣泛關(guān)注的熱點之一。實驗上,可調(diào)控的宏觀物理量有:囚禁BEC的外部勢阱和可利用Feshbach共振技術(shù)來控制的原子間相互作用強度。對于多組分BEC,原子間的相互作用不僅存在種內(nèi)相互作用,還存在種間相互作用。理論上,二元BEC的相關(guān)物理性質(zhì)均可采用平均場近似理論下的耦合Gro

2、ss-Pitaevskii(GP)方程來描述。本文從GP方程出發(fā),利用多重尺度方法,研究了非諧外部勢阱中的二元BEC中的孤子動力學行為和隨時間變化的種間相互作用強度對二元BEC中孤子碰撞行為的影響。全文共分為四章,主要結(jié)構(gòu)如下:
　　第一章,介紹了BEC的相關(guān)基礎(chǔ)知識、基本理論,簡要回顧了二元BEC的相關(guān)實驗及當前的理論研究現(xiàn)狀。同時,基于平均場理論,簡扼推導出描述BEC動力學的GP方程。最后,對所采用的研究方法—多重尺度方法和論

3、文的研究內(nèi)容進行了簡明扼要的介紹。
　　第二章,利用多重尺度方法,解析地研究了四次非諧勢調(diào)制下的二元BEC中的孤子融合現(xiàn)象。結(jié)果表明,凝聚體中兩個不同組分中的孤子會發(fā)生融合現(xiàn)象。且隨著四次非諧外部勢阱強度的增加,融合現(xiàn)象變得更加迅速。從而證實,二元BEC中兩孤子的融合行為可通過外部非諧勢阱調(diào)控。
　　第三章,解析地研究了隨時間變化的種間散射長度對二元BEC中孤子動力學行為的影響。結(jié)果表明,兩個孤子間發(fā)生碰撞的位置、時間和頻率