Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý lý thuyết và Vật lý toán: Nghiên cứu hiện tượng lượng tử tới hạn trong ngưng tụ Bose- eistein hai thành phần

Mục đích nghiên cứu của luận án là nghiên cứu ảnh hưởng của sự giới hạn không gian tới các tính chất vật lý của hệ BECs ở trạng thái cân bằng. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Vật lý lý thuyết và Vật lý toán: Nghiên cứu hiện tượng lượng tử tới hạn trong ngưng tụ Bose- eistein hai thành phần BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM ????? Phạm Thế Song NGHIÊN CỨU CÁC HIỆU ỨNG TRONG KHÔNG GIAN GIỚI HẠN CỦA NGƯNG TỤ BOSE-EINSTEIN HAI THÀNH PHẦN Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số: 62.44.01.03 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Hà Nội, 2017 Danh sách từ viết tắt Ký hiệu BEC BECs CE GCE DPA MDPA GP GPE(s) TIGPEs TPA MFA Tiếng Anh Bose-Einstein sate Tiếng Việt conden- two segregated BoseEinstein condensates Canonical ensemble Grand canonical ensemble Double-parabola approximation Modified doubleparabola approximation Gross-Pitaevskii Gross-Pitaevskii equation(s) Time-independent Gross-Pitaevskii equations Tripple-parabola approximation Mean-field approximation ngưng tụ Bose-Einstein ngưng tụ Bose-Einstein hai thành phần phân tách tập hợp chính tắc tập hợp chính tắc lớn gần đúng parabol kép gần đúng parabol kép mở rộng Gross-Pitaevskii (hệ) phương trình GrossPitaevskii hệ phương trình GrossPitaevskii không phụ thuộc thời gian gần đúng ba parabol gần đúng trường trung bình 2 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Áp dụng phương pháp DPA, các nghiên cứu về sức căng bề mặt và chuyển pha ướt của hệ BECs không giới hạn đã được Indekeu J. O. cùng các cộng sự giải quyết một cách có hệ thống và thu được rất nhiều kết quả quan trọng (Phys. Rev. A 91, 033615, (2015)). Tuy nhiên, tất cả các nghiên cứu đó đều chưa xem xét tới ảnh hưởng của sự giới hạn không gian tới các đặc tính vật lý của hệ. Trong khi đó, hiệu ứng giới hạn không gian của các hệ lượng tử đã và đang được nghiên cứu chuyên sâu do ý nghĩa đặc biệt của nó đối với sự phát triển của công nghệ. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài của luận án là Nghiên cứu các hiệu ứng trong không gian giới hạn của ngưng tụ Bose-Einstein hai thành phần. 2. Lịch sử vấn đề Giải Nobel vật lý năm 2001 trao cho Conell E. A., Wieman C. E. và Ketterle W. vì những thành tựu nghiên cứu thực nghiệm ngưng tụ khí loãng của các nguyên tử kiềm đã khẳng định những tiên đoán về trạng thái BEC của Einstein A. dựa trên một bài báo của Bose N. từ năm 1924, đồng thời thu hút sự quan tâm của đông đảo các nhà khoa học trên toàn cầu nghiên cứu về BECs cả trong lý thuyết và thực nghiệm. Bước phát triển cực kỳ quan trọng của nghiên cứu lý thuyết về BEC được đánh dấu bởi thành công của Gross E. P. và Pitaevskii L. P. trong việc thiết lập GPE(s) dựa trên MFA. Phát triển ý tưởng tuyến tính hóa các tham số trật tự của Ao P. và Chui S. T., Indekeu J. O. và các cộng sự đã xây dựng thành công phương pháp DPA, sau đó được mở rộng thành TPA, nhờ đó tìm được nghiệm giải tích gần đúng của GPEs. So sánh với kết quả tính số cho thấy nghiệm của GPEs trong DPA và TPA rất tiệm cận với nghiệm tính số ở mọi trạng thái phân tách của hệ từ phân tách yếu (weak segregation) tới phân tách mạnh (strong segregation). Từ đây các tác giả đã tính toán một cách chi tiết về sức căng bề mặt và dựa trên qui tắc Antonov để vẽ giản đồ chuyển pha ướt, đồng thời so sánh với các kết quả tính toán bằng lý thuyết GP. Trong luận án này, chúng tôi mở rộng phương pháp DPA để nghiên cứu hệ BECs bị giới hạn bởi các tường cứng nhằm xem xét ảnh hưởng của các tường cứng tới các tính chất vật lý bề mặt tĩnh và hiện tượng chuyển pha ướt của hệ. 3. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của sự giới hạn không gian tới các tính chất vật lý của hệ BECs ở trạng thái cân bằng. 4. Đối tượng, nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu • Đối tượng nghiên cứu: Hệ BECs bị giới hạn bởi một tường cứng 3 và hai tường cứng. • Nhiệm vụ nghiên cứu: – Tìm hàm sóng ngưng tụ của hệ thoả mãn điều kiện biên Dirichlet, điều kiện biên Robin tại các tường cứng; – Xác định sức căng mặt phân cách giữa hai thành phần; – Xác định sức căng bề mặt của ngưng tụ tại tường cứng; – Vẽ giản đồ chuyển pha ướt của ngưng tụ trên bề mặt tường cứng; – Chỉ ra ảnh hưởng của sự giới hạn không gian đối với các tính chất vật lý của hệ; – Đề xuất mô hình thí nghiệm kiểm chứng kết quả nghiên cứu và một số vấn đề nghiên cứu tiếp theo. • Phạm vi nghiên cứu: Hệ BECs ở nhiệt độ cực thấp, không phụ thuộc thời gian, trong GCE và CE. 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp MFA, phương pháp MDPA, phương pháp tính số với sự hỗ trợ của một số phần mềm tính toán. 6. Đóng góp của luận án Luận án đóng góp những kết quả nghiên cứu mới về tính chất vật lý của hệ BECs bị giới hạn bởi các tường cứng, những đóng góp chính được trình bày trong phần Kết luận của luận án. 7. Cấu trúc của luận án Ngoài các phần mở đầu và kết luận, nội dung chính của luận án được trình bày trong 3 chương: Chương 1. Tổng quan về ngưng tụ Bose-Einstein và lý thuyết về hệ ngưng tụ Bose-Einstein hai thành phần phân tách Chương 2. Sức căng mặt phân cách và hiện tượng chuyển pha ướt trong hệ BECs bị giới hạn bởi một tường cứng Chương 3. Hiệu ứng kích thước hữu hạn của sức căng mặt phân cách trong hệ BECs ...