外部勢阱對凝聚體中孤子的影響.pdf

1、玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）在堿金屬原子氣體中的成功觀察，極大鼓舞了人們對物質(zhì)波非線性性質(zhì)的研究。尤其是隨后在BEC中觀察到亮孤子，暗孤子，四波混頻等非線性現(xiàn)象，使得BEC中非線性性質(zhì)的研究不僅在基礎(chǔ)研究中占據(jù)重要的地位，并且在電子芯片，精密儀器測量，原子鐘以及納米技術(shù)等領(lǐng)域都具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
　　目前，對玻色-愛因斯坦凝聚的理論描述是基于平均場近似下弱相互作用的Gross-Pitaevskii(GP)方程。對于GP方程有

2、兩個可宏觀調(diào)控的物理量：原子間的相互作用和囚禁的外部勢阱。實驗上，囚禁的外部勢阱可通過外部磁場或激光來調(diào)節(jié)，原子間的相互作用則通過調(diào)控非線性系數(shù)來調(diào)控，其主要是通過粒子間的s-波散射長度（如著名的Feshbach共振實驗技術(shù)）來實現(xiàn)。大量研究表明，不同的外部勢阱和粒子間的相互作用形式對BEC中孤子的形成及特性有著非常重要的影響。因此本文考慮了不同外部勢阱對于BEC中孤子動力學(xué)行為的影響。全文主要結(jié)構(gòu)如下：
　　首先介紹了玻色-愛因

3、斯坦凝聚的研究背景，相關(guān)的實驗技術(shù)，介紹了本文的研究方法：多重尺度法，隨后對玻色-愛因斯坦凝聚研究的現(xiàn)實意義進(jìn)行了概括，同時也對論文的研究內(nèi)容進(jìn)行了闡述。
　　其次運用多重尺度法解析地研究了方勢阱中準(zhǔn)一維玻色-愛因斯坦凝聚體中的孤子動力學(xué)行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn)凝聚體中的孤子的幅度、速度和寬度均可通過方勢阱進(jìn)行調(diào)控.進(jìn)入方勢阱時孤子作加速運動，逃逸出勢阱時孤子作減速運動；且隨著勢阱深度的增加，孤子的速度增加、幅度增加、寬度減少。
　　

4、隨后，利用解析方法結(jié)合數(shù)值模擬研究了雙勢壘中玻色-愛因斯坦凝聚體的線性和非線性動態(tài)特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在勢壘的頂部和無勢壘區(qū)域存在穩(wěn)定的孤子。進(jìn)一步通過數(shù)值計算表明，勢壘高度對暗孤子的動力學(xué)特性有重要影響。隨著勢壘高度的增加，兩暗孤子的振幅變小，寬度增大。特別是把雙勢壘作為孤子輸出源的情況下，兩個暗孤子的碰撞類型（如是追趕碰撞，迎頭碰撞，還是局域和穿透碰撞）和位置可通過勢壘高度進(jìn)行調(diào)節(jié)
　　最后我們對全文進(jìn)行了簡要總結(jié)，同時對后續(xù)即將