2003 Fiscal Year Annual Research Report
原子気体のボースアインシュタイン凝縮体における渦構造とその形成のダイナミクス
Project/Area Number |
03J05955
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Research Institution | Osaka City University |
Principal Investigator |
笠松 健一 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | ボースアインシュタイン凝縮 / 超流動 / アルカリ原子気体 / 量子渦 / レーザー冷却 / 磁気トラップ |
Research Abstract |
(1)アルカリ原子気体のBose-Einstein凝縮体における量子渦形成の動的メカニズムを、凝縮体を記述する巨視的波動関数が従うGross-Pitaevskii方程式の2次元解析を行って議論した。準粒子投影法を用いる事により、渦形成と表面波励起モードとの関連を詳細に議論し、Landauの判定基準に基づく不安定性が渦形成に本質的であると結論づけた。 (2)2成分のBose-Einstein凝縮体における集団励起状態と非線形ダイナミクスについて議論した。2成分が混ざり合った状況を仮定し、集団励起状態の中で単極-四重極モードとシザースモードと呼ばれるものに焦点をあてて議論し、これらの励起モードに対する揺らぎの非線形項まで評価することによって、2次高調波の発生条件とそれによる多彩な励起モード間結合の非線形ダイナミクスを数値シミュレーションにより示した。 (3)回転ポテンシャル中の2成分のBose-Einstein凝縮体における量子渦状態の構造について議論した。回転ポテンシャル中の量子渦状態を回転振動数と異成分原子間相互作用を可変パラメータとして調べ、相図を完成させた。結果生じる多数の量子渦はその2つのパラメータの値に依存して三角格子、四角格子、渦ストライプ、ダブルコア格子、渦シート等の多彩な渦状態を形成する事が明らかになった。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota, Mashito Ueda: "Nonlinear dynamics of vortex lattice formation in a rotating Bose-Einstein condensate"Physical Review A. 67. 033610 (2003)
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[Publications] Makoto Tsubota, Kenichi Kasamatsu, Masahito Ueda: "Dynamics of vortex lattice formation in a rotating Bose-Einstein condensate"Physica B. 329-333. 21 (2003)
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[Publications] Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota, Mashito Ueda: "Structure of vortex lattices in rotating two-component Bose-Einstein condensates"Physica B. 329-333. 21 (2003)
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[Publications] Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota, Mashito Ueda: "Vortex Phase Diagram in Rotating Two-Component Bose-Einstein Condensates"Physical Review Letters. 91. 150406 (2003)
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[Publications] Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota, Mashito Ueda: "Vortex States of Two-Component Bose-Einstein Condensates with and without Internal Josephson Coupling"Journal of Low Temperature Physics. 91. 719 (2004)
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[Publications] Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota: "Collective Shape Oscillation and Domain Formation of Two-Component Bose-Einstein Condensates"Journal of Low Temperature Physics. 91. 677 (2004)
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[Publications] Makoto Tsubota, Kenichi Kasamatsu, Tsuhehiko Araki: "Dynamics of quantized vortices in superfluid helium and rotating Bose-Einstein condensates"Recent Research Developments in Physics. 4. 631 (2003)