論文の概要: Semi-vortex solitons and their excited states in spin-orbit-coupled
binary bosonic condensates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.01458v1
- Date: Sun, 3 Mar 2024 09:25:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-06 21:14:51.776366
- Title: Semi-vortex solitons and their excited states in spin-orbit-coupled
binary bosonic condensates
- Title（参考訳）: スピン軌道結合二元ボソニック凝縮体における半渦ソリトンとその励起状態
- Authors: Haiming Deng, Jinqing Li, Zhaopin Chen, Yaohui Liu, Dong Liu, Chunzhi
Jiang, Chao Kong, and Boris A. Malomed
- Abstract要約: 半渦型(SV)の2次元基本ソリトンは、渦度$(s_+,s_-)=(0,1)$で、スピン軌道結合(SOC)双対ボース=アインシュタイン凝縮状態の安定基底状態(GS)であることが知られている。
しかし、SVソリトンの励起状態(ESs)は、渦度が$(s_+,s_-)=(S_+,S_++1)となる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.014729983589016
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: It is known that two-dimensional two-component fundamental solitons of the
semi-vortex (SV) type, with vorticities $(s_{+},s_{-})=(0,1)$ in their
components, are stable ground states (GSs) in the spin-orbit-coupled (SOC)
binary Bose-Einstein condensate with the contact self-attraction acting in both
components, in spite of the possibility of the critical collapse in the system.
However, excited states(ESs) of the SV solitons, with the vorticity set
$(s_{+},s_{-})=( S_{+},S_{+}+1)$ and $S_{+}=1,2,3,...$, are unstable in the
same system. We construct ESs of SV solitons in the SOC system with opposite
signs of the self-interaction in the two components. The main finding is
stability of the ES-SV solitons, with the extra vorticity (at least) up to
$S_{+}=6$. The threshold value of the norm for the onset of the critical
collapse, $N_{\mathrm{thr}}$, in these excited states is higher than the
commonly known critical value, $N_{c}\approx 5.85$,associated with the
single-component Townes solitons, $N_{\mathrm{thr}}$ increasing with the growth
of $S_{+}$. A velocity interval for stable motion of the GS-SV solitons is
found too. The results suggest a solution for the challenging problem of the
creation of stable vortex solitons with high topological charges.
- Abstract（参考訳）: 半渦(SV)型の2次元2成分基本ソリトンは、その成分の渦率$(s_{+},s_{-})=(0,1)$で、スピン軌道結合(SOC)二元系における安定基底状態(GS)であり、系の臨界崩壊の可能性にもかかわらず、両成分で作用する接触自己誘引と凝縮することが知られている。
しかし、SVソリトン(英語版)の励起状態(ESs)は、(s_{+},s_{-})=(S_{+},S_{+}+1)$と$S_{+}=1,2,3,...$が同じ系で不安定である。
本研究では,SOC系におけるSVソリトンESを2成分の自己相互作用の反対の符号で構成する。
主な発見はES-SVソリトンの安定性であり、追加の渦度は(少なくとも)$S_{+}=6$である。
臨界崩壊の開始のノルムのしきい値である$N_{\mathrm{thr}}$は、一般的に知られている臨界値より高く、$N_{c}\approx 5.85$は単成分タウンズソリトンと結びつき、$N_{\mathrm{thr}}$は$S_{+}$の成長とともに増加する。
gs-svソリトンの安定運動のための速度間隔も見いだされる。
その結果、高位相電荷を持つ安定な渦ソリトンの生成という難題の解決法が示唆された。
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