Rapidly rotating ultracold atoms in harmonic traps
Harmonik tuzaklarda hızlı dönen ultrasoğuk atomlar
- Tez No: 286219
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR OKTEL, PROF. DR. ALTUĞ ÖZPİNECİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu c¸alışmada hızı dönmeye tabi tutulan harmonik tuzaklardaki atomların özellikleriincelenmektedir. çalışma fermiyonlar ve bosonlardan oluşan iki farklı bölüme ayrılmısştır.Dejenere Fermi gazlarda etkileşmeyen ultrasoğuk atomların yoğunluk profillerihızlı dönme altında incelenmiştir. Hızlı dönen iki bileşenli Bose-Einstein yoğuşmasındaise yeni girdap örgüleri kontakt ve dipol etkileşimleri altında araştırılmıştır.İlk önce, Harmonik tuzaklarda dönen Fermi gazların yoğunluk profilleri incelenmiştir.çalışmada eşyönsüz tuzaklar üzerine yoğunlaşıldı. Bu durumda eşyönsüzlükle dönmehızına bağlı olarak iki farklı rejim gözlenmekte. Bu rejimler iki ve bir boyutlu rejimlerolarak gör¨nmektedir. Bu iki rejim ardışık olan iki Landau düzeyinin arasındakidurumların maksimum sayısını tanımlayan parametre ile açıklanabilir. Bu parametresistemin boyutu ile ilişkili. İki rejim söz konusu parametrenin minimum değerindebuluşmaktadır. Küçük eşyönsüzlükler için yoğunluk profilleri basamaklı yapı ortayakoymaktadır. Her basamak ise elips şeklinde olan sabit yoğunluktan oluşandüzlüklerden ibarettir. Lokal yoğunluk yaklaşımı iki boyutlu rejimi kusursuz benzerlikleaçıklamaktadır. Bir boyutlu rejim, iki boyutlu rejime göre önemli farklılıklarortaya koymaktadır. Büyük eşyönsüzlüklerde Friedel salınımları yoğunluk profilvilerinin baskın yönünü oluşturmaktadır. Yoğunluk profilleri güçlü tuzaklama yönündegausiyen bir yapıya sahiptirler. Diğer yönde ise, yani zayıf tuzaklama yönunde,Friedel salınımları belirgin olduğu yarı daireseller görünmektedir. Bu rejimde delokal yoğunluk yaklaşımı sistemin yoğunluğnu numerik hesaplarla uyumlu biçimdeaçıklamaktadır. ?Iki rejim arasında düzgün geçiş gözlenmektedir. Yüksek sıcaklıklardaiki boyuttaki basamaklı yapi ortadan kalmakta, bir boyatta ise Friedel salınımları ortadankalkmıştır.çalışmanın ikinci bölümünde hızlı dönmeye tabi tutulmuş iki bileşenlı Bose-Einsteinyoğuşmasında farklı girdap örgü yapılarının oluşumlarını incelenmiştir. Burada birdiğer önemli konu ise etkileşimlerin var olmasıdır. Geniş etkileşim aralıkları taranarakiki bileşenli yoğuşmada ortaya çıkan girap örgüleri tespit edilmiştir. Sonuçolarak kontak ve dipol etkileşimlerinin sunduğu yeni örgü yapıları bulunmuştur.Etkileşimlerin doğası, yani etkileşimlerin çekici veya itici olmaları, bu yeni örgülerinoluşumunda önemli rol oynamaktadır. Bu gazların ortaya koyduğ genel örgü yapılarıise bir faz diagramında sunulmuştur. Faz diagramının iki limitinin sonuçları, dipoletkileşimine sahip olan tek bileşenli Bose yoğuşması ve dipol etkileşimi olmayan ikibileşenli Bose yoğuşması olmak üzere, daha önceki çalışmalarla birebir örtüşmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study we investigate the properties of trapped atoms subjected to rapid rotations.The study is divided into two distinct parts, one for fermions, another forbosons. In the case of the degenerate Fermi gas we explore the density structureof non-interacting cold atoms when they are rotated rapidly. On the other hand, forrapidly rotating two component Bose condensate, we search for new lattice structuresin the presence of contact and dipolar interactions.First, the density structure of Fermi gases in a rotating trap is investigated. We focuson the anisotropic trap case, in which two distinct regimes, two and one dimensionalregimes, depending on rotation frequency and anisotropy are observed. Two regimescan be illustrated by a simple description of maximum number of states between twoLandau levels, which is strongly related to the dimensionality of the system. Theregimes are separated from each other by a minimum point in this description. Forsmall anisotropy values the density profiles show a step structure where each step isdemonstrated by an elliptical plateau. Each plateau represents a Landau level witha constant density. The local density approximation describes the two dimensionalregime with a perfect similarity in the structure of fermion density. The case forone dimensional regime is a little dierent from the two dimensional case. For largeanisotropy values the Friedel oscillation is the dominant aspect of the density profiles.The density profiles show gaussian structure along the direction of strong trapping,and a semicircular form with prominent oscillations along the weak confining direction.Again, the system is nicely described by local density approximation in thisregime. A smooth crossover between two regimes is observed, with a switching froma step structure profile to a soft edge transition with Friedel oscillations. At finite temperatures,the step structures are smeared out in two dimension. In one dimensionalregime the Friedel oscillations are cleaned as soon as the temperature is turned on.The second part of the study is devoted to the investigation of dierent lattice structuresin two component Bose condensates subjected to very fast rotation, this timein the presence of interactions. We explore the existence of new vortex lattice structuresfor dipolar two component condensates scanning a wide range of interactionstrengths. We introduce a phase diagram as a function of intra and inter-componentinteractions showing dierent type of vortex lattice structures. New types of latticestructures, overlapped square and overlapped rectangular, emerge as a result of dipolarinteractions and s-wave interaction for a two component condensate. The regionwhere the attractive inter-component interactions dominate the repulsive interactions,the overlapped lattices are formed. The intra-component interactions, which definesthe behavior of each component inside, result in dierent type of lattices by changingthe strength of interactions. Two dierent limits of phase diagram reproduce the resultsof ordinary two component and dipolar one component Bose condensates. Theresults of calculation are in agreement with the results of previous studies for tworegimes.
Benzer Tezler
- Bazı hızlı dönen aktif yıldızların çok renk ışık ölçümü
Multi-colour photometry of some rapidly rotating active stars
ORKUN ÖZDARCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Astronomi ve Uzay BilimleriEge ÜniversitesiAstronomi ve Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SERDAR EVREN
- Dönen karadelikler etrafındaki yığılma disklerinin ve oluşan şok konilerinin modellenmesi
Modeling of accretion disk and shock cones around the rotating black hole
DENİZ YILDIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiNiğde ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ORHAN DÖNMEZ
- A variational approach to stationary and rotating Bose-Einstein condensates
Durağan ve dönen Bose-Einstein yoğuşmalarına varyasyonel yaklaşım
MURAT KEÇELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜR OKTEL
- HD 43378 (2 Lyn) yıldızının atmosfer analizi ve spektrel sınıfının belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
HAŞMET BÖLGE
- Counter aligning inclination angle of crab pulsar with decreasing moment of inertia
Yengeç atarcasının azalan eylemsizlik momentiyle açılan eğiklik açısı
İBRAHİM CEYHUN ANDAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM YAVUZ EKŞİ