簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 劉智豪
論文名稱: 快速旋轉BEC在四次項位能井的效應
指導教授: 吳文欽
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 34
中文關鍵詞: 旋渦波色愛因斯坦凝聚
英文關鍵詞: Vortices, BEC
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:110下載:6
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 在二維平面上讓波色愛因斯坦凝聚(BEC)旋轉,當系統在非對稱位能井作用下,且當系統旋轉頻率接近位能簡諧頻率BEC會變成一維方向無限延伸的系統。此時可由藍道規範(Landau gauge)寫下Gross-Pitaevskii能量泛函,其中能階為最低藍道能階(Lowest Landau levels (LLL))的近似。系統表現出旋渦柱(vortex line)的數目為基底組合數目減1。

    我們研究加上四次項位能井,考慮改變其大小所衍生的量子相變效應。由於其能階不再是LLL的近似,需要利用數值計算。研究發現四次項位能井的強束縛(strong confinement)作用往往使無四次項位能井時的過渡狀態(intermediate state)消失,並且減少旋渦柱的數目。我們利用數值方法尋找波函數對應到最低能量的和波數k,發現當系統旋轉頻率小於簡諧頻率且四次項強度小於2.2時,找不到基底數目為2以上的解,也就是沒有旋渦柱的發生。另外改變粒子交互作用力時,發現讓粒子間排斥力變小,系統越不容易產生旋渦柱,此時要讓系統產生旋渦柱唯有讓旋轉頻率 增加。

    Chapter1 緒論 1 1.1 波色愛因斯坦凝聚 1 1.2 無交互作用力的波色子 2 1.3 波色子的特性 5 Chapter2 旋轉凝態 7 2.1 G-P方程式和連續流方程式 7 2.2 量子化的環流 8 2.3 單一值旋渦的結構 9 2.4 簡諧位能井下的旋渦 11 Chapter3 延伸的BEC旋渦 12 3.1 BEC在非對稱的位能井上旋轉 12 3.2 G-P泛函 14 3.3 旋渦圖形的分析 16 3.3.1 Nc=1,2的方法 16 3.3.2 Nc=3,4的方法 16 3.4 旋渦圖形的分析 19 3.4.1 奇數家族 19 3.4.2 偶數家族 20 Chapter4 四次位能井的效應 22 4.1 動機 22 4.2 能量泛函的解析和數值運算 24 4.3 旋轉頻率所對應基底的關係 26 4.4 改變粒子交互作用力的效應 28 Chapter5 結論 30

    [1] S.N.Bose,Z.phys.26, 178(1924)
    [2] M.H.Anderson, J.R.Ensher, M.R.Matthews, C.E.Wieman and E.A.Cornell
    Science 269,198(1995)
    [3] C.J.Pethick,H.Smith,”Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases”,
    Cambridge University Press(2002)
    [4] 韓殿君,物理雙月刊,廿七卷二期(2005)
    [5] A.L.Fetter, Phys.Mod. 81(2009)
    [6] A.L.Fetter and A.A.Svidzinsky,J.Phys.: Condens. Matter 13,135(2001)
    [7] E.Lundh, C.J.Pethick,and H.Smith, Phys.Rev.A 55,2126(1997)
    [8] V.Bretin et al., Phys. Rev. Lett.92, 050403(2004)
    [9] M.O.Oktel, Phys. Rev.A 69, 023618(2004)
    [10] P.Sanchez et al., Phys. Rev.A 72, 043613(2005)
    [11] S.Sinha et al., Phys. Rev. Lett.94 150401(2005)
    [12] V.Bretin et al., Phys. Rev. Lett.92, 050403(2004)
    [13] P.Sanchez and J.J.Palacios Phys. Rev.A 72, 043613(2005)
    [14] H.Pu and N.P.Bigelow , Phys. Rev. Lett.80, 6(1998)

    下載圖示
    QR CODE