Josephson effect in multicomponent Bose-Einstein condensates
[cat]En aquesta Tesi s'estudia i es caracteritza el comportament dels condensats de Bose-Einstein en una junció bosònica de Josephson (BJJ), tot utilitzant dos formalismes teòrics diferents: l'aproximació de camp mig (amb l'equació de Gross-Pitaevskii) i càlculs de molts cossos (basat...
| Autor: | |
|---|---|
| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | España |
| Recursos: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/45063 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/2445/45063 http://hdl.handle.net/10803/119605 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Matèria condensada Condensació de Bose-Einstein Dinàmica de gasos Condensed matter Gas dynamics |
| Resumo: | [cat]En aquesta Tesi s'estudia i es caracteritza el comportament dels condensats de Bose-Einstein en una junció bosònica de Josephson (BJJ), tot utilitzant dos formalismes teòrics diferents: l'aproximació de camp mig (amb l'equació de Gross-Pitaevskii) i càlculs de molts cossos (basats en models de Bose-Hubbard). En condensats d'una sola component, ens hem centrat en l'estudi de l'estructura de l'estat fonamental en funció dels paràmetres del sistema. Hem identificat estats altament correlacionats que no es poden descriure amb teories de camp mig, i hem proposat una funció d'ona variacional que captura l'estructura de l'estat fonamental en un ampli ventall de valors d'aquests paràmetres. També hem estudiat els efectes no lineals de l'equació de Gross-Pitaevskii, visibles quan les interaccions entre àtoms són fortes. Per condensats formats per dues components hem fet un estudi intensiu dels diferents règims que es poden formar i en quines condicions. Hem utiltizat el formalisme de camp mig i hem derivat l'aproximació bimodal estàndard millorada (I2M) tot comprovant-ne la seva validesa, comparant-la amb simulacions numèriques de l'equació de Gross-Pitaevskii tridimensional. També hem estudiat condensats espinorials en una BJJ externa. Ens hem centrat en condensats formats per àtoms amb spin $F=1$, que poden estar en qualsevol dels tres estats interns $m_F=0,\pm 1$. Primer, hem estudiat aquest sistema dins la teoria de camp mig, tot utilitzant l'equació de Gross-Pitaevskii. Hem derivat les equacions de l'aproximació bimodal, i ens hem centrat en estudiar com es desacobla l'efecte Josephson de la dinàmica d'intercanvi de partícules. Segon, hem utilitzant el formalisme de Bose-Hubbard i hem caracteritzat l'estat fonamental, tot fixant-nos en els effectes de la creació de singlets. Finalment, hem estudiat l'efecte de temperatura finita en condensats de Bose-Einstein espinorials en presència d'un camp magnètic, per dos casos ben diferenciats: 1) un condensat amb $F=1$ i interaccions de contacte i 2) un condensat amb $F=3$ i interaccions de contacte i dipolars. Per a tots dos cassos, proposem un mètode per fer termometria a molt baixes temperatures, i un mètode per refredar el sistema tot variant el camp magnètic extern. |
|---|