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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 一維光晶格中超流Fermi氣體基態(tài)性質(zhì)的研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 數(shù)理
- 簡(jiǎn)介：
- 本文研究了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體基態(tài)解的性質(zhì)。在平均場(chǎng)理論框架下，利用超流費(fèi)米體系中原子間相互作用能與晶格勢(shì)能相互平衡的條件，得到了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體在整個(gè)BEC-BCS跨越區(qū)的一組基態(tài)解，給出了基態(tài)的原子數(shù)密度空間分布、總原子數(shù)和能量、以及能量與光晶格強(qiáng)度之間的關(guān)系。進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)從BEC端轉(zhuǎn)變到BCS端時(shí)的基態(tài)解性質(zhì)進(jìn)行了深入分析和對(duì)比。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文研究了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體基態(tài)解的性質(zhì)。在平均場(chǎng)理論框架下，利用超流費(fèi)米體系中原子間相互作用能與晶格勢(shì)能相互平衡的條件，得到了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體在整個(gè)BEC-BCS跨越區(qū)的一組基態(tài)解，給出了基態(tài)的原子數(shù)密度空間分布、總原子數(shù)和能量、以及能量與光晶格強(qiáng)度之間的關(guān)系。進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)從BEC端轉(zhuǎn)變到BCS端時(shí)的基態(tài)解性質(zhì)進(jìn)行了深入分析和對(duì)比。結(jié)果表明，一維光晶格中超流費(fèi)米氣體基態(tài)分布具有一些特殊的性質(zhì)，由于費(fèi)米壓力，相比而言超流費(fèi)米氣體在BCS端的基態(tài)原子數(shù)密度空間分布較為擴(kuò)展，平均能量明顯偏高
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本文研究了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體的基態(tài)解,為進(jìn)一步深入研究超流費(fèi)米氣體性質(zhì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本文基本思路是利用平衡條件，即原子之間的相互作用能與晶格勢(shì)能之和為常數(shù)，得到了系統(tǒng)的基態(tài)解。求出了系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)與系統(tǒng)基態(tài)對(duì)應(yīng)的原子數(shù)分布，總原子數(shù)和能量，并對(duì)BEC體系中和超流費(fèi)米體系的基態(tài)解性質(zhì)進(jìn)行了深入分析和比較。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)從分子BEC一側(cè)過(guò)渡到BCS一側(cè)時(shí)，超流費(fèi)米氣體在光晶格中的輸運(yùn)性質(zhì)完全不同。然而，目前關(guān)于這些理論問(wèn)題的研究才剛剛起步，而本文得到了強(qiáng)關(guān)聯(lián)一維光晶格中超流費(fèi)米氣體在整個(gè)BEC-BCS跨越區(qū)的一組精確基態(tài)解，給出了基態(tài)的原子數(shù)密度空間分布、總原子數(shù)和能量、以及能量與光晶格強(qiáng)度之間的關(guān)系。這也是本論文的創(chuàng)新之處。該論文已在SCI收錄期刊《物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本文通過(guò)對(duì)所構(gòu)造的基態(tài)解的研究，對(duì)進(jìn)一步從深層次理解超流費(fèi)米氣體基態(tài)性質(zhì)具有重要意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文研究了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體基態(tài)解的性質(zhì)。在平均場(chǎng)理論框架下，利用超流費(fèi)米體系中原子間相互作用能與晶格勢(shì)能相互平衡的條件，得到了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體在整個(gè)BEC-BCS跨越區(qū)的一組基態(tài)解，給出了基態(tài)的原子數(shù)密度空間分布、總原子數(shù)和能量、以及能量與光晶格強(qiáng)度之間的關(guān)系。進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)從BEC端轉(zhuǎn)變到BCS端時(shí)的基態(tài)解性質(zhì)進(jìn)行了深入分析和對(duì)比。結(jié)果表明，一維光晶格中超流費(fèi)米氣體基態(tài)分布具有一些特殊的性質(zhì)，由于費(fèi)米壓力，相比而言超流費(fèi)米氣體在BCS端的基態(tài)原子數(shù)密度空間分布較為擴(kuò)展，平均能量明顯偏高
獲獎(jiǎng)情況
- 該論文已在SCI收錄期刊《物理學(xué)報(bào)》上發(fā)表。 該論文曾在2010年西北師范大學(xué)第八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽中獲得特等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- [1] Greiner M,Regal 2003 Nature 426 537 [2] Regal C A 2004 Phys. Rev. Lett. 92 040403 [3] Hai W, Lu G, Zhong H 2009 Phys, Rev. A 79 053610 [4] Xue J K, Zhang A X 2008 Phys, Rev, Lett. 101 180401 Zhang A X, Xue J K 2009 Phys,Rev. A80 043617 [5] Hai W, Li Y, Xia B, Luo X 2005 Euro. phys. Lett. 71 28 [6] Chen H J, Xue J K 2008 Acta Phys. Sin. 57 3962(in chinese) [陳海軍、薛具奎 2008 物理學(xué)報(bào) 57 3962]
同類課題研究水平概述
- 超流費(fèi)米氣體的實(shí)現(xiàn),使超流費(fèi)米氣體在外場(chǎng)中基本性質(zhì)的研究發(fā)展成為超冷原子領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題。特別關(guān)于光晶格中超流費(fèi)米氣體動(dòng)力學(xué)特性的研究更是人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。其中一個(gè)重要的原因就是，在如此理想的周期系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)室利用費(fèi)施巴赫（Feshbach）共振技術(shù)通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度可以完全對(duì)像光晶格特性（如晶格周期和度）、原子間相互作用等重要物理參數(shù)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。利用這一優(yōu)勢(shì)，科學(xué)家們可以在光晶格中隨心所欲的實(shí)現(xiàn)費(fèi)米原子庫(kù)珀對(duì)凝聚體（BCS）和分子BEC之間的可控轉(zhuǎn)變，為整個(gè)BEC-BCS跨越區(qū)的研究提供了極大地便利。近年來(lái)，理論方面對(duì)光晶格中BCS—BEC渡越區(qū)的一些性質(zhì)，諸如布洛赫振蕩、超流—絕緣相變、集體激發(fā)等做了大量的研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)從分子BEC一側(cè)過(guò)渡到BCS一側(cè)時(shí)，超流費(fèi)米氣體在光晶格中的輸運(yùn)性質(zhì)完全不同。然而，目前關(guān)于這些理論問(wèn)題的研究才剛剛起步，特別對(duì)光晶格中超流費(fèi)米氣體的輸運(yùn)性質(zhì)在分子BEC超流體和BCS超流體的差異，還有待于進(jìn)一步深入研究。 為此，本文研究了一維光晶格中超流費(fèi)米氣體的基態(tài)解性質(zhì)。利用原子間相互作用能與晶格勢(shì)能相互平衡條件，得到了一組基態(tài)解，給出了超流費(fèi)米氣體從分子BEC超流體到BCS超流體的基態(tài)原子數(shù)密度空間分布、能量以及能量和晶格強(qiáng)度的關(guān)系。結(jié)果表明，超流費(fèi)米體系和BEC體系中基態(tài)原子數(shù)密度空間分布和平均能量都存在著很大的差異。
