旋量凝聚体的自旋动力学

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最近,一种新型的几何霍尔效应在随时间和空间变化磁场下的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中被观测到。在这个实验中,一个饼状的Na23凝聚体置于随时空变化的磁场中。凝聚体的运动首先被磁场的平移振荡所驱动,由于非均匀磁场导致的耦合,随后运动在它的垂直方向上被驱动。在共振的驱动频率下,当达到一定的驱动时间,产生了一个椭圆率几乎为零的质心的圆周运动。此外,当凝聚体旋转起来以后,他们还观测到了超过一百个的量子涡旋。变分的方法已被证明是一个有效的方法来描述玻色-爱因斯坦凝聚态的动力学,它已经被用于研究无自旋凝聚体的呼吸运动模式和剪刀运动模式。最近,自旋-轨道耦合凝聚体的偶极运动模式也使用这种方法来研究。在本文中,我们基于一个变分的波函数,数值模拟了在随时间和空间变化磁场中凝聚体的动力学。结果表明:即使是在这种可能激发呼吸运动模式,剪刀运动模式和偶极运动模式的复杂系统中,变分法也是一种描述系统动力学的非常有效的方法。我们的结果定性地重复了实验所观察到的几何霍尔效应。我们还发现凝聚体展示了类似剪刀运动的模式,这种运动产生的剪刀力使凝聚体变形,并最终导致凝聚体产生了量子涡旋。
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