自旋 - 轨道耦合凝聚体中竞争自相互作用与交叉相互作用支持的二维孤子和量子液滴

我们研究了在自旋 - 轨道耦合（SOC）作用下以及自相互作用与交叉相互作用符号相反的情况下，旋量 Bose-Einstein 凝聚体（BECs）中的二维（2D）物质波孤子。如果分量间的交叉相互作用是吸引的，而每个分量中的自相互作用是排斥的，则发现了稳定的混合模（MM）型二维双分量孤子。在相反的情况下，即在竞争的自吸引和交叉排斥作用下，形成了稳定的半涡旋型孤子。这些孤子存在的总范数低于坍缩阈值。此外，在自相互作用排斥和分量间吸引的情况下，如果在底层的耦合 Gross-Pitaevskii 方程组的自排斥中加上超出平均场的 Lee-Huang-Yang (LHY) 项，则会形成稳定的二维自囚禁模，可视为量子液滴（QDs）。由于 LHY 项消除了坍缩，具有各向异性密度分布的大尺寸 MM 型稳定 QDs 可以存在于任意大的范数值下。我们系统地研究了 SOC 项对 QDs 特性的影响。我们还探讨了在具有混合 Rashba 和 Dresselhaus 项的 SOC 情况下 QDs 的存在性和稳定性，这使得 QD 的密度分布更加各向同性。因此，本研究首次对自旋 - 轨道耦合二元 BEC 中的 QDs 进行了研究。