收藏本站
《山西大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超冷费米气体中光学操控Feshbach共振和观察拓扑Floquet能带

彭鹏  
【摘要】:近年来,随着实验技术的进步,超冷原子系统已经成为一个强大的平台,为我们探究更多有趣新奇的量子现象提供的了强有力的支撑。其中一个研究热点就是利用人造自旋轨道耦合的超冷原子系统来模拟研凝聚态物理中许多有趣的物理现象,比如自旋霍尔效应、拓朴绝缘体、拓朴超导体以及Majorana费米子等。另个研究热点是Feshbach共振,科学家可以通过改变磁场来调节原子的之间的相互作用强度或者利用光场来操控Feshbach共振,这些技术为研究强相互作用的简并气体提供了基础保障。下面将对本文的主要内容做一个概要:首先,我们测量了自旋轨道耦合中两个关键性质:自旋轨道耦合的强度以及不同相位噪声激光束对~(87)Rb BEC寿命的影响。我们测量了拉曼光偏振对超冷玻色费米气体自旋轨道耦合强度的影响。我们选用~(40)K的|F=9/2,8)=3/2?和|F=9/2,8)=1/2?自旋态来进行测量。我们还测量了不同相位噪声的的远失谐激光对~(87)Rb BEC寿命的影响。作为对比,我们分别利用钛宝石激光器、外腔半导体激光器以及相位锁定的外腔半导体激光器来进行测量。我们选择|F=2,8)=2?和|F=1,8)=1?两个自旋态来进行实验。为了降低外腔半导体激光器的相位噪声,我们利用光学锁相环将外腔半导体激光器锁定到钛宝石激光器。我们研究了~(40)K费米气体的自旋交换碰撞。二次的塞曼偏移,原子云的势阱和温度都会影响到自旋交换动力学。我们从三个方面(外部梯度磁场、光阱阱深以及温度)探究了超冷费米子的自旋交换作用。而且,通过选取不同的初始自旋态从而改变了自旋交换相互作用。我们的工作展示了超冷费米气体中自旋交换导致的自旋态平衡过程。我们利用光场耦合束缚态分子来改变闭通道分子态的能量,实现了光场操控p波Feshbach共振。p波的Feshbach共振点与光场失谐的关系可以用一个简单的公式来描述,且该公式仅有一个参数。我们工作最关键的结果就是验证了m=0分量的耦合参数与m=±1分量的耦合参数之比是普适性的。同时我们通过选择合适的光场失谐,实现了将s波Feshbach共振先点与p波Feshbach共振点的重合。我们直接测量了在周期性驱动的自旋轨道耦合的超冷费米气体中Floquet能带色散。利用自旋注入射频谱,通过快速的调制拉曼光的频率,我们观察到了二维自旋轨道耦合的狄拉克点会交替出现在能量较小两个能带或者能量较大的两个能带。这个结果说明我们实现了Floquet能带的拓扑改变。我们的工作为研究基础的Floquet物理以及构造新奇拓扑量子物质提供了一个强有力工具。
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O469

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孟增明;黄良辉;彭鹏;陈良超;樊浩;王鹏军;张靖;;光学相位锁定激光在原子玻色-爱因斯坦凝聚中实现拉曼耦合[J];物理学报;2015年24期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 熊德智;~(87)Rb和~(40)K玻色费米量子简并混合气体在磁阱和光阱中的操控[D];山西大学;2010年
2 陈海霞;~(87)Rb-~(40)K玻色费米混和气体量子简并的实现[D];山西大学;2009年
3 卫栋;~(87)Rb-~(40)K玻色费米混和气体磁光阱的实验研究[D];山西大学;2007年
【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈良超;~(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中超辐射光晶格的实验研究[D];山西大学;2018年
2 彭鹏;超冷费米气体中光学操控Feshbach共振和观察拓扑Floquet能带[D];山西大学;2018年
3 孟增明;冷原子高效磁阱转移和用于拉曼耦合的光学锁相环系统的研究[D];山西大学;2016年
4 朱强;超冷玻色气体量子临界区域内普适行为的研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2016年
5 李玉清;Feshbach共振操控超冷分子的光缔合[D];山西大学;2016年
6 黄良辉;强相互作用和二维自旋—轨道耦合的超冷费米气体[D];山西大学;2016年
7 徐忠孝;基于电磁感应透明效应的量子记忆实验研究[D];山西大学;2015年
8 罗华;~(87)Rb-~(40)K-~6Li玻色费米混合气体的实验研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2014年
9 付正坤;量子简并费米气体中的自旋轨道耦合[D];山西大学;2014年
10 刘吉利;玻色—爱因斯坦凝聚体的非线性量子隧穿[D];山西大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 黄良辉;王鹏军;付正坤;张靖;;自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚体中的拉曼耦合强度[J];光学学报;2014年07期
2 孟增明;张靖;;相位锁定的激光器系统用于电磁诱导透明光谱实验[J];光学学报;2013年07期
3 柴世杰;王鹏军;付正坤;黄良辉;张靖;;玻色-费米气体量子简并光学偶极阱的设计[J];量子光学学报;2012年02期
4 程峰钰;孟增明;张靖;;利用微波锁相频率计数器实现激光相位锁定的实验研究[J];山西大学学报(自然科学版);2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈海霞;~(87)Rb-~(40)K玻色费米混和气体量子简并的实现[D];山西大学;2009年
2 卫栋;~(87)Rb-~(40)K玻色费米混和气体磁光阱的实验研究[D];山西大学;2007年
3 耿涛;基于光学腔量子电动力学的原子操控[D];山西大学;2006年
4 闫树斌;用于腔量子电动力学实验的铯原子双磁光阱及其冷原子输运研究[D];山西大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐健刚;严跃冬;成龙;曾长淦;;微纳加工边界效应对LaAlO_3/SrTiO_3界面自旋轨道耦合影响研究[J];低温物理学报;2016年05期
2 张丹伟;曹帅;;人工自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的元激发(英文)[J];华南师范大学学报(自然科学版);2016年04期
3 储连元;原子核内的自旋轨道耦合[J];物理学报;1958年06期
4 赵龙;梁九卿;;二维两组分超冷费米气体中自旋轨道耦合引起的配对不平衡[J];山西大学学报(自然科学版);2015年02期
5 颜玉珍;;外加电场对自旋霍尔效应的影响[J];嘉应学院学报;2011年08期
6 张建华,齐利杰,沈彭年,张宗烨,余友文;N—N相互作用中自旋轨道耦合力的夸克模型[J];高能物理与核物理;1995年01期
7 薛具奎;万年胜;;自旋轨道耦合自旋1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中波的传播[J];西北师范大学学报(自然科学版);2018年04期
8 方明;白絮芳;;纳米环中基于自旋轨道耦合的自旋过滤效应[J];固体电子学研究与进展;2009年04期
9 ;压力诱导的强自旋轨道耦合化合物超导研究取得新进展[J];硅酸盐通报;2015年02期
10 杨军;戴斌飞;李霞;;自旋轨道耦合效应及其应用研究[J];大学物理;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙庆丰;谢心澄;郭鸿;王健;;自旋轨道耦合和自旋流[A];量子电荷和自旋输运研讨会论文集[C];2005年
2 廖任远;;自旋轨道耦合玻色气体[A];第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集[C];2016年
3 朱涛;;电流诱导的自旋轨道耦合效应中Oersted场的直接测量[A];2016中国功能新材料学术论坛论文集[C];2016年
4 刘计红;李玉现;;自旋轨道耦合对正常金属/半导体/超导体隧道结中的散粒噪声的影响[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
5 张庆营;;非中心力矩阵元的公式(续)[A];第五次核物理会议资料汇编(中册)[C];1982年
6 董衍坤;张红梅;李玉现;;自旋轨道耦合对Aharonov-Bohm测量仪中自旋相关输运的影响[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
7 齐世飞;;n-p共掺杂两维体系自旋电子学性质研究[A];第十三届全国量子化学会议报告集[C];2017年
8 黄巍;宋博;邹岳洋;何成东;Elnur Hajiyev;张善超;Gyu-Boong Jo;;Yb-173简并费米气体及其自旋轨道耦合的实现[A];第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集[C];2016年
9 周仕明;张建卫;时钟;何攀;赵海斌;;FePdPt有序合金薄膜中自旋轨道耦合对自旋输运和自旋动力学性质的调控[A];2012中国功能新材料学术论坛暨第三届全国电磁材料及器件学术会议论文摘要集[C];2012年
10 赵丽梅;张国锋;;基于与Dzyaloshinskii-Moriya的各向异性反对称相互作用两个二自旋系统纠缠量子奥拓热机[A];第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集[C];2016年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 记者 李大庆;我率先实现超冷原子二维人工自旋轨道耦合[N];科技日报;2016年
2 记者 吴月辉;中国科学家获重大突破[N];人民日报海外版;2016年
3 记者 刘欢;量子模拟计算速度将超世界最快计算机[N];北京日报;2016年
4 记者 吴月辉;超冷原子量子模拟领域我国科学家获重大突破[N];人民日报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭鹏;超冷费米气体中光学操控Feshbach共振和观察拓扑Floquet能带[D];山西大学;2018年
2 陈立;新奇自旋轨道耦合玻色凝聚体中的量子相变及动力学特性[D];山西大学;2018年
3 王亮亮;双层自旋轨道费米气体中的拓扑超流特性[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2017年
4 刘钊;若干拓扑、二维材料的理论设计[D];中国科学技术大学;2018年
5 董召阳;自旋轨道耦合系统中奇异量子相与自旋动力学的研究[D];南京大学;2018年
6 付正坤;量子简并费米气体中的自旋轨道耦合[D];山西大学;2014年
7 徐馥芳;碳纳米管结构的电子输运特性研究[D];清华大学;2007年
8 王春明;二维自旋轨道耦合系统中自旋霍尔效应以及相关输运性质的研究[D];上海交通大学;2008年
9 杜永平;强自旋轨道耦合体系的第一性原理研究[D];南京大学;2016年
10 吴凡;超冷费米气体中的奇异配对态[D];中国科学技术大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万怡方;高效热活化延迟荧光材料的设计与探索[D];南京邮电大学;2018年
2 王震委;拓扑半金属材料的第一性原理研究[D];河南师范大学;2018年
3 贾亦真;Pb基二维材料设计及量子性质调控[D];济南大学;2018年
4 高斌斌;串联耦合双量子点中有效自旋轨道耦合场依赖的电子计数统计[D];太原理工大学;2018年
5 姚群芳;二维过渡金属硫化物中Rashba自旋轨道耦合效应的第一性原理研究[D];华东师范大学;2017年
6 张鹏;自旋轨道耦合作用下二维超冷费米气体的零温特性[D];山西大学;2017年
7 张华;自旋轨道耦合下三组份三维费米气体超流态研究[D];华中师范大学;2016年
8 刘聪明;二维自旋轨道耦合下拓扑半金属的量子模拟[D];山西大学;2017年
9 王俊;具有自旋轨道耦合的一维冷原子费米气中的量子相以及无序效应研究[D];浙江师范大学;2015年
10 韩慧;铱基化合物中的自旋轨道耦合和自旋阻挫效应研究[D];安徽大学;2015年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026