自旋-轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体中具有准平带的半涡旋孤子晶格

具有平带能谱的周期势可支持强局域化的非线性激发态。尽管连续系统中无法存在绝对平带,但装载于塞曼晶格中的自旋轨道耦合玻色-爱因斯坦凝聚体能实现带宽极窄的准平最低能带。在此类准平带中,半涡旋孤子可被限制在单个晶胞内,从而形成多种空间几何构型的耦合半涡旋孤子阵列。该工作基于双组分Gross-Pitaevskii方程框架,系统研究了这些阵列的存在性与稳定性。研究表明,在准平带附近区域,仅需近乎可忽略的原子数即可激发半涡旋孤子及其阵列,且其局域对称性(同构于8阶二面体群)会约束体系行为。这使得在近线性区域观察具有增强稳定性的对应场分布成为可能。所构建的孤子阵列可呈现多样化几何构型,特别地还能通过非线性对称性破缺形成复合型超半涡旋孤子。
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提交arXiv: 2026-01-08 11:50

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