2019 Fiscal Year Research-status Report
スピン軌道相互作用を持つボース・アインシュタイン凝縮体における渦ソリトン
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18K03462
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
坂口 英継 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (90192591)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ボース・アインシュタイン凝縮体 / ソリトン / スピン軌道相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピン軌道相互作用を持つボース・アインシュタイン凝縮体の渦ソリトンに関連するいくつかの研究成果を得た。
１．スピン軌道相互作用を持つ2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の相互作用項を周期的に変動させた場合の渦ソリトン解の安定性の相図を作った。振動外力に特徴的なtongue構造をもった相図が得られ、ある種のパラメータ共鳴が起きていると解釈した。
２．斥力的な非局所相互作用を持つボース・アインシュタイン凝縮体がソリトン格子型の空間構造を取ることを見出だした。ある距離まで一定の相互作用を持つという単純なモデルではその距離が空間周期構造の周期よりわずかに小さい場合には実効的に局所的引力相互作用系を持つ非線形シュレディンガー方程式で近似でき、ソリトン的な局在構造が現れる原因が明快になった。スピン軌道相互作用がある場合には渦ソリトンの格子が得られることも分かった。
３．斥力型局所相互作用をもつボース・アインシュタイン凝縮体に原点で弱く発散するsingular soliton解が存在することを示した。一様な系ではこの解は不安定であるが、デルタ関数的なポテンシャル井戸があると、このsingular soliton解で近似される状態が安定化することを示した。
４．イジング型Vicsekモデルの数値計算によりソリトン型の局在構造が時間とともに幅が広くなってゆき、ある限界値を越えると逆向きのソリトン型の局在構造が現れ、それにもとのソリトンが呑み込まれて向きが反転するという興味深い現象を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ボース・アインシュタイン凝縮体を記述するさまざまな拡張型のグロス・ピタエフスキー方程式に新しいタイプのソリトン解を見出したことはこの研究課題の成果だと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、正負の電荷をもつボース・アインシュタイン凝縮体の研究を進めている。この系にも
また違ったタイプのソリトン解が存在することが予備的研究で分かってきた。今年度はこの系をより詳しく研究することを計画している。
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