光格子中的BEC及铁磁膜中的畴壁和畴结构

【摘要】：稀薄原子气体中的玻色-爱因斯坦凝聚和磁性系统中磁化强度矢量的量子隧穿都是典型的宏观量子现象,本文就这两个系统进行了一些理论研究。 首先,我们在平均场理论框架内,通过求解周期Gross-Pitaevskii方程,得到了光格子中准一维玻色-爱因斯坦凝聚体的宏观量子态。相应的持续原子流可通过调节光格子势垒高度来控制。我们还得到了此持续原子流存在的临界条件,并且提出了一个在环状原子波导中实现此持续原子流的实验。 然后,我们通过求解耦合的Gross-Pitaevskii方程组,得到了光格子中准一维双组分玻色-爱因斯坦凝聚体在非紧束缚近似下的精确宏观波函数。根据其存在的临界条件,我们得出了光格子中双组分BEC关于超流体相和绝缘体相的相图。 接下来,我们研究了一维光格子中旋量玻色-爱因斯坦凝聚体的低能自旋畴激发。引入大自旋Hostein-Primokoff变换,我们将旋量的运动方程约化为非线性Schrodinger方程,得到了低能自旋畴激发位形。采用复标量场微扰理论,我们分析了自旋畴位形的动力学稳定性。 最后,我们采用半经典近似方法,研究了双轴各向异性铁磁性分子磁体单层薄膜中的磁畴壁和畴结构。在强各向异性极限下,通过求解相应磁化矢量的场运动方程,得到了各种瞬子和孤子位形,其中静态瞬子