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扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿

王冠芳 刘 红

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扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿

王冠芳, 刘 红

Irregular spin tunneling for Bose-Einstein condensates in a sweeping magnetic field

Wang Guan-Fang, Liu Hong
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  • 用平均场的方法,研究了线性扫描磁场中自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体系的自旋隧穿.集中考虑87Rb这种典型的碱金属原子凝聚体,根据外磁场扫描率的不同,研究了它的隧穿动力学.在慢扫描(即绝热条件)和快扫描条件下,体系无隧穿现象.对中等大小的扫描率,发现隧穿现象,且这个隧穿动力学对磁场扫描率非常的敏感,表现为看似混沌的隧穿区的存在.然而,把这个看似混沌的区域放大,发现在扫描率精度为10-8T/s的量级上,隧穿率对磁场扫描率的关系实际是有规律的类周期结构.此外,还发现,实
    With a mean-field treatment, the spin tunneling of spin-1 Bose-Einstein condensates in a linearly sweeping magnetic field is investigated. We focus on a typical alkali Bose atoms 87Rb condensate and study its tunneling dynamics under different sweeping rates of external magnetic field. In the adiabatic (i.e., slowly sweeping) and sudden (i.e., fast sweeping) limits, no tunneling is observed. In the case of moderate sweeping rates, the tunneling dynamics is found to be very sensitive to the sweeping rate, showing a chaotic-like tunneling regime. By magnifying the apparently chaotic regime, however, we find interestingly that the plot becomes resolvable at a resolution of 10-8T/s where the tunneling probability with respect to the sweeping rate shows a regular pseudo-periodic pattern. Moreover, a conserved quantity standing for the magnetization in experiments is found which can dramatically affect the above picture of the spin tunneling. Theoretically, we give a reasonable interpretation to the above findings.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10474008,10604009),国家基础研究计划(批准号:2006CB921400),中国工程物理研究院科学与技术基金和北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-04-16
  • 修回日期:  2007-05-22
  • 刊出日期:  2008-01-05

扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿

  • 1. (1)北京物资学院物流学院,北京 101149;北京物理所凝聚态物理国家实验室,北京 100080; (2)北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10474008,10604009),国家基础研究计划(批准号:2006CB921400),中国工程物理研究院科学与技术基金和北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目资助的课题.

摘要: 用平均场的方法,研究了线性扫描磁场中自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体系的自旋隧穿.集中考虑87Rb这种典型的碱金属原子凝聚体,根据外磁场扫描率的不同,研究了它的隧穿动力学.在慢扫描(即绝热条件)和快扫描条件下,体系无隧穿现象.对中等大小的扫描率,发现隧穿现象,且这个隧穿动力学对磁场扫描率非常的敏感,表现为看似混沌的隧穿区的存在.然而,把这个看似混沌的区域放大,发现在扫描率精度为10-8T/s的量级上,隧穿率对磁场扫描率的关系实际是有规律的类周期结构.此外,还发现,实

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