Ground states and elementary excitations of spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates in a Zeeman lattice

Abstract

本文系统研究了一维塞曼晶格中拉曼诱导自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体的基态性质及其元激发。通过分析单粒子能带结构，揭示了晶格势与自旋轨道耦合之间的竞争如何导致准动量分布的非平庸重构，并发现准动量随拉曼耦合强度演化过程中呈现显著的复归行为，同时阐明了布里渊区边界处由对称性保护的能带简并机制。在考虑多体相互作用时，结合变分方法与Gross-Pitaevskii方程，系统刻画了包括带边态、单动量布洛赫态、条纹态及带中心态在内的完整基态相图。进一步基于Bogoliubov-de Gennes理论计算元激发谱，并获得对应的密度与自旋结构因子。上述结果为理解人造规范场中超冷原子体系的量子相变及其集体激发提供了理论依据。