铁暗孤子碰撞:呼吸子形成、对生成与自旋-质量分离
该团队研究了自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)易平面相中铁磁暗孤子(FDS)与反铁磁暗孤子(自旋序中的Z₂扭结)的碰撞行为。对于低速入射的I型孤子对(I型FDS-反FDS对),碰撞后会发生湮灭现象,随后在稳定背景上形成具有超长寿命的耗散呼吸子——这种空间局域的波包表现为磁化强度与粒子数密度的反相振荡。自旋波与密度波的周期性辐射导致呼吸子能量耗散,研究人员发现其能量随时间呈对数衰减。当入射速度超过形成静态FDS-反FDS对的临界速度时,系统会再生具有有限分离速度的孤子对。当速度从下方接近临界值时,静态I型孤子对的寿命呈现幂律发散特征,表现出类临界现象。与之相反,II型孤子对(II型FDS-反FDS对)始终不发生湮灭,仅表现为反射行为。在混合型FDS-反FDS对的碰撞中(作为自旋序的Z₂扭结),磁化强度的拓扑结构发生反射,而质量超流密度分布则相互穿透,展现出显著的自旋-质量分离效应。
