自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体中的磁条纹孤子与局域条纹波

近年来超冷原子气体中自旋轨道耦合的实验实现，为通过调控原子能带色散来构造具有内禀空间结构的孤子开辟了新途径。然而，在自旋-1/2 玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中产生的条纹孤子类型仅限于暗-暗或亮-亮，且不同自旋具有相同的密度分布。本文提出，在自旋-1 BEC 中，通过调制三个自旋态与原子线动量之间的耦合，并利用广泛可调的能带色散，可实现一般类型的条纹孤子，包括磁条纹（如暗-亮）和局域条纹波（既非亮也非暗）。令人惊讶的是，运动的磁条纹孤子在不同速度下可同时具有负和正有效质量，从而在特定速度下呈现零质量孤子。我们的工作展示了通过能带色散工程实现新型孤子的巨大潜力，这可能为在许多物理分支中探索孤子物理提供新思路。