Vorticies in Multicomponent Bose-Einstein Condensates.

We present an experimental approach to Bose-Einstein condensation by increasing the particle number of the system at almost constant temperature. In particular, the emergence of a new condensate is observed in multicomponent $F=1$ spinor condensates of $^{87}\mathrm{Rb}$ . Furthermore, we develop a simple rate-equation model for multicomponent Bose-Einstein condensate thermodynamics at finite temperature which well reproduces the measured effects.We present an experimental approach to Bose-Einstein condensation by increasing the particle number of the system at almost constant temperature. In particular, the emergence of a new condensate is observed in multicomponent $F=1$ spinor condensates of $^{87}\mathrm{Rb}$. Furthermore, we develop a simple rate-equation model for multicomponent Bose-Einstein condensate thermodynamics at finite temperature which well reproduces the measured effects.

arXiv:cond-mat/0402003Physical Review ASep 8, 200449 citations

Vortices in Bose-Einstein Condensates: Theory

Nicholas G. Parker, B. Jackson, A. Martin +1 more

arXiv:0704.0146Springer eBooksDec 29, 20074 citations

Vortici quantizzati nei superconduttori e superfluidi bidimensionali

Fabio Billiato

Superfluidita e superconduttivita sono fenomeni noti da circa un secolo che avvengono a temperature generalmente molto basse, che suscitano ancora oggi un grande interesse. Per sistemi tridimensionali la transizione alla fase superfluida/superconduttrice e legata alla condensazione di Bose Einstein. In sistemi bidimensionali la condensazione di Bose Einstein non puo avvenire, e la transizione allo stato superfluido/superconduttore e di diversa natura ed e dovuta a particolari fluttuazioni termiche dette vortici quantizzati, tale transizione e nota come BKT e si applica a svariati sistemi bidimensionali. La transizione BKT fu un primo esempio dell' importanza di concetti come i vortici quantizzati, che oggi rappresentano un esempio di cio che e noto come difetto topologico (topological defect), per cui la struttura topologica del sistema risulta fondamentale nello studio delle proprieta dello stesso. In questa tesi studieremo le proprieta dei vortici quantizzati e della transizione BKT adattandola per film superfluidi neutri He4 o per i piu recenti sistemi di atomi ultrafreddi che rappresentano ad oggi un ambito di ricerca di grande interesse. Superfluidity and superconductivity are known phenomena since the last century that generally happens at very low temperature, and stil arouse a great interest. For three-dimensional systems the transition to the superfluid/superconductor phase is related to Bose Einstein condensation. In two-dimensionale systems the Bose Einstein condensation is foridden and the transition to the superfluid/superconductor state has a different nature and is caused by some particular thermal fluctuations called quantized vortices, this transition is called BKT and apply to many other two-dimensional systems. The BKT transition was one of the first examples of the importance of concepts as quantized vortices, that today are known as topological defects, whereby the topological structure of the system is fundamental for the study of its properties. In this thesis the properties of quantized vortices and of the BKT transition will be studied and adapted to the neutral superfluid film as He4 or for the most recent ultracold atoms systems which represents to date a great research field.Superfluidita e superconduttivita sono fenomeni noti da circa un secolo che avvengono a temperature generalmente molto basse, che suscitano ancora oggi un grande interesse. Per sistemi tridimensionali la transizione alla fase superfluida/superconduttrice e legata alla condensazione di Bose Einstein. In sistemi bidimensionali la condensazione di Bose Einstein non puo avvenire, e la transizione allo stato superfluido/superconduttore e di diversa natura ed e dovuta a particolari fluttuazioni termiche dette vortici quantizzati, tale transizione e nota come BKT e si applica a svariati sistemi bidimensionali. La transizione BKT fu un primo esempio dell' importanza di concetti come i vortici quantizzati, che oggi rappresentano un esempio di cio che e noto come difetto topologico (topological defect), per cui la struttura topologica del sistema risulta fondamentale nello studio delle proprieta dello stesso. In questa tesi studieremo le proprieta dei vortici quantizzati e della transizione BKT adattandola per film superfluidi neutri He4 o per i piu recenti sistemi di atomi ultrafreddi che rappresentano ad oggi un ambito di ricerca di grande interesse. Superfluidity and superconductivity are known phenomena since the last century that generally happens at very low temperature, and stil arouse a great interest. For three-dimensional systems the transition to the superfluid/superconductor phase is related to Bose Einstein condensation. In two-dimensionale systems the Bose Einstein condensation is foridden and the transition to the superfluid/superconductor state has a different nature and is caused by some particular thermal fluctuations called quantized vortices, this transition is called BKT and apply to many other two-dimensional systems. The BKT transition was one of the first examples of the importance of concepts as quantized vortices, that today are known as topological defects, whereby the topological structure of the system is fundamental for the study of its properties. In this thesis the properties of quantized vortices and of the BKT transition will be studied and adapted to the neutral superfluid film as He4 or for the most recent ultracold atoms systems which represents to date a great research field.

Sep 1, 20200 citations

F=1

spinor condensates of

^{87}\mathrm{Rb}

. Furthermore, we develop a simple rate-equation model for multicomponent Bose-Einstein condensate thermodynamics at finite temperature which well reproduces the measured effects.