論文の概要: Faraday patterns, spin textures, spin-spin correlations and competing instabilities in a driven spin-1 antiferromagnetic Bose-Einstein condensate

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.08087v1
• Date: Thu, 09 Oct 2025 11:19:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-10 17:54:15.035306
• Title: Faraday patterns, spin textures, spin-spin correlations and competing instabilities in a driven spin-1 antiferromagnetic Bose-Einstein condensate
• Title（参考訳）: スピン-1反強磁性ボース-アインシュタイン凝縮体におけるファラデーパターン、スピンテクスチャー、スピン-スピン相関および競合不安定性
• Authors: Vaishakh Kargudri, Sandra M. Jose, Rejish Nath,
• Abstract要約: 準1次元および準2次元のスピン-1 ボース-アインシュタイン凝縮体における一過性ファラデーパターンとスピンテクスチャの形成について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the formation of transient Faraday patterns and spin textures in driven quasi-one-dimensional and quasi-two-dimensional spin-1 Bose-Einstein condensates under the periodic modulation of $s$-wave scattering lengths $a_0$ and $a_2$, starting from the anti-ferromagnetic phase. This phase is characterized by a Bogoliubov spectrum consisting of three modes: one mode is gapped, while the other two are gapless. When $a_0$ is modulated and half of the modulation frequency lies below the gapped mode, density and spin Faraday patterns emerge. In that case, in quasi-one-dimension, the spin texture is characterized by periodic domains of opposite $z$-polarizations. When driven above the gap, the spin texture is characterized by random orientations of spin vectors along the condensate axis. Qualitatively new features appear in the driven quasi-two-dimensional condensate. For instance, when driven above the gap, the spin textures are characterized by anomalous vortices and antivortices that do not exhibit phase winding in individual magnetic components. Below the gap, the spin texture exhibits irregular ferromagnetic patches with opposite polarizations. The spatial spin-spin correlations in quasi-one-dimension exhibit a Gaussian envelope, whereas they possess a Bessel function dependence in quasi-two-dimension. Under the $a_2$-modulation, the density patterns dominate irrespective of the driving frequency, unless the spin-dependent interaction strength is sufficiently smaller than that of the spin-independent interaction. The intriguing scenario of competing instability can emerge when both scattering lengths are simultaneously modulated. Finally, we show that the competing instabilities result in a complex relationship between the population transfer and the strength of the quadratic Zeeman field, while keeping all other parameters constant.
• Abstract（参考訳）: 準1次元, 準2次元のスピン-1 ボース・アインシュタイン凝縮体における過渡的なファラデーパターンとスピンテクスチャの形成について, 反強磁性相から始まり, $s$-wave 散乱長 $a_0$ および $a_2$ の周期変調の下で検討した。 この位相は3つのモードからなるボゴリューボフスペクトルによって特徴づけられる。 a_0$が変調され、変調周波数の半分がギャップモードより下にあるとき、密度とスピンファラデーパターンが現れる。 その場合、準1次元ではスピンテクスチャはz$偏極と反対の周期的な領域によって特徴づけられる。 隙間の上を駆動すると、スピンテクスチャは凝縮軸に沿ったスピンベクトルのランダムな配向によって特徴づけられる。 定性的に新しい特徴は、駆動された準2次元凝縮体に現れる。 例えば、ギャップの上を駆動すると、スピンテクスチャは異常な渦と、個々の磁気成分に位相曲がりを示さない反渦によって特徴づけられる。 隙間の下には、スピンテクスチャは反対の偏極を持つ不規則な強磁性パッチを示す。 擬一次元における空間スピン-スピン相関はガウスエンベロープを示すが、擬二次元におけるベッセル関数依存を持つ。 a_2$-変調の下では、スピン依存相互作用強度がスピン非依存相互作用のそれよりも十分に小さくない限り、駆動周波数に関係なく密度パターンが支配的となる。 競合する不安定性の興味深いシナリオは、両方の散乱長が同時に変調されるときに現れる。 最後に、競合する不安定性は、他の全てのパラメータを一定に保ちながら、人口移動と二次ゼーマン場の強さの間の複雑な関係をもたらすことを示す。

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