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偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的亮孤子.pdf 48页

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makeBECshowna of rotatingorientingfields,which greatervariety physicalphenomena. KEY Soliton Condensation,Nonlinear,variational WORDS:Dipole,Bose-Einstein method,Bright IV 独创性声明和关于论文使用授权的说明 独创性声明和关于论文使用授权的说明 独创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已 经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得河南师范大学或其他教育机构的学位或证书 所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 签名: 日期: 呈乞:受:!竺 关于论文使用授权的说明 本人完全了解河南师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权河南师 范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书) 签名: 导师签名: 日期: 第一章绪论 第一章绪论 根据量子理论,实物微观粒子的运动也会象光波、水波一样,具有传播、干涉和衍 射的行为,并形成物质波(或称德布罗意波)。宏观物体是由大量服从量子力学规律的微 观粒子组成的,人们寻求并研究宏观量子效应,不仅可以加深对客观世界的认识,而且 也可能导致技术创新。在通常情况下,原子波动的特征并不明显,对稀薄玻色型原子气 体来说,随着温度降低,其物质波波长将变长,当在极冷的特定状态时,人们便可很好 地观察到原子的波动行为,在此基础上,人们甚至可以考虑物质波的相干输出放大等等 问题。玻色一爱因斯坦凝聚的实现,为科学研究拓展了新的领域,为新技术的应用打开 了新的大门。 1.1BEC研究的历史与发展 1924年玻色(Bose)将光子作为其数量并不守恒的全同粒子来处理,成功地导出了普 随即将玻色对光子的统计方法推广到全同粒子理想气体,这是玻色一爱因斯坦统计的开 始。随后,爱因斯坦导出了出现凝聚现象的临界温度,并预言了当低于该临界温度时服 从玻色一爱因斯坦统计的理想中性原子气体会出现凝聚现象,这就是所谓的玻色一爱因斯 坦凝聚(Bose—Einstein 聚集到动量空间最低能态,并具有相同的物理特性,这样以来,粒子的量子特性就通过 宏观的方式表现出来。 爱因斯坦的预测引起了物理学家的广泛兴趣。实际上,玻色一爱因斯坦凝聚是一种 非常普遍的物理现象,凝聚体系可以是气体、液体、固体,也可以是原子核和基本粒子。 然而实现BEC的条件极为苛刻:既要达到极低的温度,又要要求原子体系处于气态。 由于实验技术的限制,早期实验研究进展十分缓慢,人们不知道到哪里去寻求这类凝聚 聚的体系,但是在液氦中,由于粒子间存在强的相互作用,从而导致了玻色一爱因斯坦 凝聚相变纯量子统计特性的复杂化。1959年芝加哥大学的Hecht提出用自旋极化的的氢 原子气体作为玻色一爱因斯坦凝聚的体系【l】,但实验上一直进展不大。后来,人们将目 偶极玻色一爱因斯坦凝聚体中的亮孤子 光转向半导体中的激子,1980年,巴黎大学的Hulin提出用氧化亚铜中的激子进行玻色

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