具有塞曼分裂的自旋轨道耦合系统中的二维与一维带隙孤子
量子气体
2018-02-14 v1 斑图形成与孤子
摘要
我们详细阐述了一种在二维自由空间中、在使相应耦合 Gross-Pitaevskii 方程中的动能项可忽略的条件下，于具有塞曼分裂的自旋轨道耦合二元玻色-爱因斯坦凝聚体谱中的有限带隙内形成半涡旋型（其两个分量中涡旋数分别为 0 和 1）稳定孤子的机制。不同于近期利用长程偶极-偶极相互作用在类似设置中构造稳定带隙孤子的工作，我们在此证明稳定孤子可由吸引与排斥符号的通用局域相互作用所支撑，前提是双分量系统中交叉/自相互作用的相对强度不超过临界值 ~0.77。稳定与不稳定基态二维带隙孤子之间的边界由 Vakhitov-Kolokolov 判据精确预测，而所有激发态的二维孤子（两个分量中涡旋数为 (m, 1+m)，m = 1, 2, ...）均不稳定。对该系统的一维（1D）约化分析给出了占据整个带隙的带隙孤子族的精确解析解，该孤子族完全稳定。我们还考虑了 1D 孤子在囚禁势中的运动，表明当三次非线性为吸引或排斥时，其有效质量分别为正或负。
引用
@article{arxiv.1712.09519,
title = {Two- and one-dimensional gap solitons in spin-orbit-coupled systems with Zeeman splitting},
author = {H. Sakaguchi and B. A. Malomed},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09519},
year = {2018}
}
备注
Physical Review A, in press