极化激元BEC中稳态暗孤子（船）的研究

论文摘要

半导体激子与微腔光子在强耦合作用下产生新的坠饰激发态,称之为极化激元。极化激元的有效质量极小,大约为电子质量的10-4-10-5倍,这一特征使其可能在几个开尔文甚至室温下实现玻色-爱因斯坦凝聚。激子极化激元玻色爱因斯坦凝聚的实现,不仅使非低温固态玻色爱因斯坦凝聚成为研究的热门课题,同时也拓展了未来量子器件的开发和应用道路。本文主要研究极化激元玻色爱因斯坦凝聚中暗孤子的存在和稳定性,并进一步考虑如何控制稳态暗孤子的数量,从而实现暗孤子船的研究。本文首先介绍极化激元的研究进展,其次对半导体微腔结构以及激子、极化激元的相关基本理论进行阐述,然后对Gross-Pitaevskii方程进行推导。最后,本文采用适当的势能缺陷和均匀泵浦,证明了空间分离的极化激元玻色爱因斯坦凝聚态中存在稳定的暗/反暗孤子。暗孤子不是在极化激元玻色爱因斯坦凝聚形成过程中自发产生的,而是由一对非稳态的暗孤子突然相变后产生的。虽然已经有相关研究提出了一种利用相干脉冲和非共振周期泵浦场产生稳态暗孤子的方法,但我们注意到,我们的结论与以往工作中发现的暗孤子有本质上的不同:其关键因素是二元关联体的相位耦合,并且相位组态倾向于选择粒子数最多的状态。非平衡极化激元玻色爱因斯坦凝聚态中的耗散孤子与哈密顿系统中的孤子相似:它们可以是稳定的。在得到一个稳态暗孤子的基础上,我们继续探索多个暗孤子稳定存在的情况,通过调控势能缺陷宽度以及势能大小来调控暗孤子存在的数量,进一步对其稳定性进行研究。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 蒋岩

导师: 薛艳

关键词: 微腔,玻色爱因斯坦凝聚,激子极化激元,暗孤子,暗孤子船

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 吉林大学

分类号: O469

总页数: 54

文件大小: 2733K

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