利用局域加速势实现磁子 Bose-Einstein 凝聚体简并分量空间分离
量子气体
2020-03-30 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁子的 Bose-Einstein 凝聚(BEC)是在室温下可观测的少数宏观量子现象之一。由于交换相互作用与磁偶极相互作用的竞争，最小能量磁子态是二重简并的，对应于两个反平行的非零波矢。相应地，磁子 BEC 本质上不同于其他凝聚体，因为它同时发生在 ±k_min 处。BEC 的简并性及其两个分量间的相互作用对凝聚体性质有显著影响。两个凝聚体的相位锁定导致凝聚体密度的驻波与量子化涡旋的形成。此外，两个分量间的相互作用被认为对凝聚体相对于实空间塌缩的稳定化十分重要。因此，创造非简并的单分量凝聚体的可能性对于理解磁子 BEC 的基本物理具有决定性意义。在此，我们实验演示了一种实现这一挑战性任务的方法。我们表明，这可以通过施加局域脉冲磁场使简并凝聚体的两个分量在实空间中分离、从而引起它们反向运动来实现。因此，经过一定延迟后，对应于不同分量的两团云在实空间中良好分离。我们发现，基于磁子色散特征的独特性，云的运动可以得到很好描述。此外，我们表明在运动过程中，凝聚体云会收集非凝聚磁子，从而导致凝聚体损耗的部分补偿。
引用
@article{arxiv.2003.12436,
title = {Spatial separation of degenerate components of magnon Bose-Einstein condensate by using a local acceleration potential},
author = {I. V. Borisenko and V. E. Demidov and V. L. Pokrovsky and S. O. Demokritov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12436},
year = {2020}
}