三体相互作用下准一维玻色-爱因斯坦凝聚体中的带隙孤子及其稳定性

• 作者: 周志坤 唐娜 宋琳 张娟 李晓霖 杨雪滢 石玉仁
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 玻色-爱因斯坦凝聚 带隙孤子 三体相互作用 稳定性
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 专题:非线性物理
• 页码范围: 87-96
• 页数: 10页
• 字数: 7312字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191278

摘要

具有三体相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体(Bose-Einstein Condensate,BEC)束缚于雅可比椭圆周期势中,在平均场近似下可用3-5次Gross-Pitaevskii方程(GPE)描述.首先利用多重尺度法对该系统进行了理论分析,将GPE化为一定态非线性薛定谔方程(Nonlinear Schr(o)dinger Equation,NLSE),并给出了一类带隙孤子的解析表达式.然后采用牛顿共轭梯度法数值得到了该系统中存在的两类带隙孤子,发现孤子的振幅随着三体相互作用的增强而减小,这与多重尺度法分析所得结论一致.最后用时间劈裂傅里叶谱方法对GPE进行长时间动力学演化以考察孤子的稳定性,发现系统中既存在稳定的带隙孤子,也存在不稳定的带隙孤子,且外势的模数会对孤子的结构和稳定性产生明显影响.