Sự Kết Nối Của Vortex Giữa Các Pha Không Gian Khác Nhau Trong Các Ngưng Tụ Bose-Einstein Hai Thành Phần

Springer Science and Business Media LLC - Tập 158 - Trang 99-104 - 2009
Kenichi Kasamatsu1, Hiromitsu Takeuchi2, Muneto Nitta3, Makoto Tsubota2
1Department of Physics, Kinki University, Higashi-Osaka, Japan
2Department of Physics, Osaka City University, Osaka, Japan
3Department of Physics, Keio University, Yokohama, Japan

Tóm tắt

Chúng tôi nghiên cứu các khuyết tật topo ở giao diện được gọi là boojum, là một vortex kết thúc hoặc điểm kết nối của hai loại lõi vortex, trong các ngưng tụ Bose-Einstein hai thành phần quay. Đầu tiên, chúng tôi chỉ ra rằng boojum tồn tại tại một vortex kết thúc kết nối với giao diện của các ngưng tụ phân tách pha mạnh mẽ. Tiếp theo, chúng tôi nghiên cứu các boojum xuất hiện giữa hai pha được đặc trưng bởi các cấu trúc vortex khác nhau, nơi mà các chiều dài tán xạ sóng s giữa các thành phần thay đổi không gian. Sử dụng các mô phỏng ba chiều của các phương trình Gross-Pitaevskii, chúng tôi tiết lộ cấu trúc chi tiết của các boojum bằng cách hình dung phân bố mật độ và vorticity siêu dòng hiệu quả của nó.

Từ khóa

#boojum; vortex; Bose-Einstein condensate; phase separation; Gross-Pitaevskii equations

Tài liệu tham khảo

R.J. Donnelly, Quantized Vortices in Helium II (Cambridge University Press, Cambridge, 1991) T.W.B. Kibble, J. Phys. A 9, 1387 (1976) N.D. Mermin, in Quantum Fluids and Solids, ed. by S.B. Trickey, E.D. Adams, J.W. Dufty (Plenum, New York, 1977), p. 3 M. Kleman, O.D. Lavrentovich, Soft Matter Physics: An Introduction (Springer, New York, 2003) R. Blaauwgeers, V.B. Eltsov, G. Eska, A.P. Finne, R.P. Haley, M. Krusius, J.J. Ruohio, L. Skrbek, G.E. Volovik, Phys. Rev. Lett. 89, 155301 (2002) G.E. Volovik, The Universe in a Helium Droplet (Clarendon, Oxford, 2003) Y. Isozumi, M. Nitta, K. Ohashi, N. Sakai, Phys. Rev. D 71, 065018 (2005) N. Sakai, D. Tong, J. High Energy Phys. 03, 019 (2005) K. Kasamatsu, M. Tsubota, M. Ueda, Int. J. Mod. Phys. 19, 1835 (2005) E. Timmermans, Phys. Rev. Lett. 81, 5718 (1998) P. Ao, S.T. Chui, Phys. Rev. A 58, 4836 (1998) M. Theis, G. Thalhammer, K. Winkler, M. Hellwig, G. Ruff, R. Grimm, J.H. Denschlag, Phys. Rev. Lett. 93, 123001 (2004) D.M. Bauer, M. Lettner, C. Vo, G. Rempe, S. Dürr, Nat. Phys. 5, 339 (2009) H. Takeuchi, M. Tsubota, J. Phys. Soc. Jpn. 75, 063601 (2006) K. Kasamatsu, M. Tsubota, Phys. Rev. A 74, 013617 (2006) K. Kasamatsu, M. Tsubota, M. Ueda, Phys. Rev. A 71, 043611 (2005) G. Thalhammer, G. Barontini, L. De Sarlo, J. Catani, F. Minardi, M. Inguscio, Phys. Rev. Lett. 100, 210402 (2008) S.B. Papp, J.M. Pino, C.E. Wieman, Phys. Rev. Lett. 101, 040402 (2008) K. Kasamatsu, M. Tsubota, M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 91, 150406 (2003) K. Kasamatsu, M. Tsubota, Phys. Rev. A 79, 023606 (2009)