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由 Zeeman 分裂控制的偶极自旋凝聚体中的各向异性半涡旋

量子气体 2017-10-25 v2 斑图形成与孤子 光学

摘要

近期,在自旋轨道耦合的二元 Bose-Einstein 凝聚体 (BECs) 中,受各向异性偶极-偶极相互作用支持,预测了空间各向异性孤立涡旋 (AVSs) 的存在,其形式为二维半涡旋(由零涡度分量与涡旋分量构成的复合体)。我们证明了 AVSs 的形状——相对于底层 BEC 中原子偶极矩的面内极化呈水平或垂直——可以通过 Zeeman 分裂 (ZS) 的强度 Ω\Omega 进行有效控制。我们通过数值计算发现,随着 Ω\Omega 的增加,其形状从水平向垂直转变,并给出了解析解释。在转变点处,AVS 呈椭圆环形状。我们还研究了水平 AVSs 的迁移率,得出的结论是,随着 Ω\Omega 的增加,其负有效质量在一个有效质量发散的点处变为正值。最后,我们报道了一种新的 \textit{倒置} AVSs,其零涡度分量和涡旋分量分别位于由 ZS 定义的低能和高能分量中。相对于由常规 AVSs 提供的基态,它们是激发态。令人颇为惊讶的是,倒置 AVSs 在一个很大的参数区域内是稳定的。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.08199,
  title  = {Anisotropic semi-vortices in dipolar spinor condensates controlled by Zeeman splitting},
  author = {Bingjin Liao and Shoubo Li and Chunqing Huang and Zhihuan Luo and Wei Pang and Haishu Tan and Boris A. Malomed and Yongyao Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.08199},
  year   = {2017}
}

备注

11 pages, 9 figure, 53 references. Physical Review A, in press