自旋軌道耦合玻色-愛因斯坦凝聚體中無序效應的研究

《自旋軌道耦合玻色-愛因斯坦凝聚體中無序效應的研究》是依託北京工商大學，由何培松擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：自旋軌道耦合玻色-愛因斯坦凝聚體中無序效應的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：何培松
• 依託單位：北京工商大學

項目摘要

2011年超冷原子實驗實現了自旋軌道耦合玻色-愛因斯坦凝聚體。由於自旋軌道耦合的非阿貝爾性質及其系統基態具有無窮簡併度，凝聚體在許多方面呈現新穎的行為，如非對角長程式、拓撲激發態、動力學等。本項目將研究自旋軌道耦合凝聚體中的無序效應及物理機制。首先研究單個動力學雜質與凝聚體作用，分別考慮經典雜質、里德堡電子、量子點。研究經典雜質受到的禁止效應，里德堡電子與凝聚體作用的散射截面及受到的禁止效應，其能級、波函式和能級躍遷動力學，量子點內部能級躍遷動力學等。然後研究淬火型無序與玻色子兩體相互作用之間的相互影響及對波函式局域化的影響，得到無序對兩體相互作用和有效質量的重整化及兩體相互作用對雜質勢的禁止效應，以及波函式的局域化行為。這些研究將有助於揭示自旋軌道耦合在玻色系統中的作用以及無序與自旋軌道耦合凝聚體相互作用機理，同時也對自旋軌道耦合凝聚體的套用起理論指導作用。

結題摘要

超冷原子系統中通過光與原子相互作用產生作用於原子的有效的規範場，實驗中通過這種方式產生了具有自旋軌道耦合作用的玻色-愛因斯坦凝聚的原子氣體。這種物質態首次在實驗室中製備。本項目主要通過研究雜質在其中的動力學行為來研究自旋軌道耦合起的特定的作用以及該玻色-愛因斯坦凝聚體的特有的性質。在項目執行期間 在該課題上發表取得兩個成果。一是研究了兩雜質在該凝聚體中的Casimir勢，發現了具有振盪的行為。二是研究了雜質在Weyl以及Rashba自旋軌道耦合凝聚體中的超流臨界速度，揭示了自旋軌道耦合對系統對稱性的影響以及對超流臨界速度的影響。此外，在相關的問題上也取得一些成果，包括在自旋軌道耦合光晶格系統中的絕緣體的行為，在具有Rashba作用的巨磁阻效應中的熱產生問題。由本項目資助的論文中，項目負責人以第一作者已發表Physical Review A一篇，培養的碩士研究生為第一作者項目負責人為通訊作者已發表SCI論文一篇，項目負責人參與的SCI論文已發表3篇，項目組成員已發表Physical Review A一篇。通過本項目的研究對深入研究具有自旋軌道耦合的玻色-愛因斯坦凝聚體的性質以及自旋軌道耦合在凝聚態中起的作用具有一定的意義。研究成果對實驗以及潛在的套用具有一定的借鑑意義。