费米气体在调制缺陷晶格中的超流特性

本文研究了费米气体在调制缺陷的一维环形光晶格中的超流特性．在流体动力学模型和两模近似下,整个系统的动力学性质可以等效为单摆模型的哈密顿量,从而得到系统发生超流相变的临界条件ρc ．系统在BEC-BCS整个渡越区中,临界原子数密度将使得系统存在缺陷导致阻尼的正常态之外的另一种状态,即平面波连续穿过缺陷的超流态．系统的超流特性依赖于缺陷的强度、类型以及原子间的相互作用,并且由于缺陷与原子间相互作用的耦合,系统在BCS端更容易维持超流态。     

两维有限深势阱中BEC的稳定性分析

研究两维轴对称有限深势阱中BEC的稳定性,利用变分法分别讨论了系统的基态和激发态特性。研究表明系统存在塌缩态、束缚态和扩散态三种状态,并计算出系统状态发生变化的耦合常数的两个临界值,发现势阱的形状与系统的稳定性紧密相关。同时在激发态下进一步讨论了原子间相互作用发生周期性调制的BEC的动力学特性,分析发现有限深势阱中BEC的塌缩可以通过周期性调制散射长度来控制。本文最后讨论了涡旋态下BEC的稳定性,发现系统的塌缩点由于涡旋态的存在而降低。     

自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体激发谱及其有效调控

利用Bogoliubov理论研究了自由空间中可调自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein condensates, BECs)的激发谱.通过高频近似得到具有两体相互作用时与时间无关的有效Floquet哈密顿量,从而获得一种可调的自旋-轨道耦合和一种可由周期驱动拉曼耦合调控的有效两体相互作用.基于系统有效的Floquet哈密顿量,得到凝聚体具有相互作用时的色散关系,发现周期驱动强度可以有效地调控色散关系的结构,即周期驱动的拉曼耦合可以调控系统在零动量相与平面波相之间的相变.进一步利用Bogoliubov理论得到系统的Bogoliubov-de-Gennes (BdG)方程,分别研究了凝聚体在零动量相和平面波相中的激发谱.发现零动量相中的激发谱均为声子激发,且激发谱随周期驱动强度的增加表现出贝塞尔函数的行为;平面波相中的激发谱存在声子激发和旋子激发,当周期驱动强度增加时,旋子模出现软化现象.因此,可以通过周期驱动拉曼耦合实时地调控自旋-轨道耦合BECs激发谱中的声子激发和旋子激发.     

Parametric instabilities in single-walled carbon nanotubes

Parametric instabilities induced by the coupling excitation between the high frequency quantum Langmuir waves and the low frequency quantum ion-acoustic waves in single-walled carbon nanotubes are studied with a quantum Zakharov model. By linearizing the quantum hydrodynamic equations, we get the dispersion relations for the high frequency quantum Langmuir wave and the low frequency quantum ion-acoustic wave. Using two-time scale method, we obtain the quantum Zaharov model in the cylindrical coordinates. Decay instability and four-wave instability are discussed in detail. It is shown that the carbon nanotube＇s radius, the equilibrium discrete azimuthal quantum number, the perturbed discrete azimuthal quantum number, and the quantum parameter all play a crucial role in the instabilities.