二维光晶格中具有 Rashba-Dresselhaus 自旋轨道耦合的旋转玻色-爱因斯坦凝聚体中的拓扑激发
量子气体
2019-11-28 v1 原子物理
摘要
我们研究了旋转的双组分玻色-爱因斯坦凝聚体（BECs）在二维（2D）光晶格加二维谐振子陷阱约束下，具有 Rashba-Dresselhaus 自旋轨道耦合（RD-SOC）的基态构型与自旋纹理。在无旋转时，较小的各向同性 2D RD-SOC 对初始可混溶 BECs 会产生幽灵涡旋，而对初始不可混溶 BECs 则产生矩形涡旋-反涡旋晶格。随着 2D RD-SOC 强度增强，前者产生可见涡旋或 2D 涡旋-反涡旋链，而后者矩形涡旋-反涡旋晶格转变为涡旋-反涡旋环。对于固定 2D RD-SOC 强度的初始不可混溶 BECs，旋转频率的增加可导致从方形涡旋晶格到不规则三角形涡旋晶格的结构相变，以及系统从初始相分离到相混合的过渡。此外，我们分析了 1D RD-SOC 与旋转对初始相分离情况下基态涡旋构型的联合效应。1D SOC 强度、旋转频率或两者同时增加可能导致涡旋链与相混合的形成。进一步，我们讨论了 2D RD-SOC 与 1D RD-SOC 两种情况下的典型自旋纹理。结果表明，系统倾向于新奇自旋纹理与 skyrmion 构型，包括奇异的 skyrmion-半-skyrmion 晶格（skyrmion-meron 晶格）、复杂 meron 晶格、skyrmion 链以及 Bloch 畴壁。
引用
@article{arxiv.1911.03285,
title = {Topological excitations in rotating Bose-Einstein condensates with Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling in a two-dimensional optical lattice},
author = {Hui Yang and Qingbo Wang and Ning Su and Linghua Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.03285},
year = {2019}
}
备注
13 pages,10 figures,accepted for publication in European Physical Journal Plus