自旋轨道耦合系统中的顺序 Landau-Zener 跃迁

我们研究了单个或多个两能级（自旋-$\frac{1}{2}$）粒子的自旋轨道耦合系统中的 Landau-Zener (LZ) 过程。通过施加自旋依赖谐振势阱，诱导了内部自旋态与外部振动态之间的耦合，即一种简单的自旋轨道耦合 (SOC)。由于 SOC，单粒子能级结构受到 Franck-Condon (FC) 效应的修正，其中一些避免的能级交叉 (ELCs) 几乎闭合，而另一些 ELCs 则打开。避免的 ELCs 的闭合和 ELCs 的打开分别导致了 FC 阻塞和振动跃迁。对于给定的低扫描速率，强 SOC 可以诱导阶梯状布居跃迁的顺序 LZ 跃迁。我们推导出了最终布居数的解析公式，其与数值结果高度一致。对于给定的强 SOC，如果扫描速率足够高，顺序 LZ 跃迁将淹没在非绝热跃迁中。此外，我们研究了自旋依赖谐振势阱中多个相互作用的两能级玻色粒子的 LZ 跃迁，并探讨了 SOC 效应与相互作用效应之间的相互影响。