Dynamik kalter Atome in Wannier-Stark-Systemen

Dynamics of cold atoms in Wannier-Stark systems

  • Diese Arbeit befasst sich mit der Quantendynamik in gekippten periodischen Strukturen, den so genannten Wannier-Stark-Systemen. Eine wichtige experimentelle Realisierung eines solchen Systems ist die Dynamik ultrakalter Atome in optischen Gittern unter dem Einfluß einer externen Kraft, z.B. der Gravitation. Zunächst wird die Dynamik eines einzelnen quantenmechanischen Teilchens in zweidimensionalen Wannier-Stark-Systemen analysiert. Dieses Teilchen zeigt Lissajous-artige Oszillationen, deren Dynamik sehr sensitiv von der Richtung der externen Kraft abhängt. Im zweiten Teil der Arbeit wird die Dynamik eines Bose-Einstein-Kondensats im Rahmen eine mean-field-Näherung (Gross-Pitaevskii-Gleichung) untersucht. Neue Phänomene wie eine Zusammenbruch und Wiederaufleben der Oszillationen können mittels einer Entwicklung nach Wannier-Stark-Funktionen in einem einfachen Modell erklärt werden. Schließlich werden die Eigenschaften von gebundenen und Resonanz-zuständen der Gross-Pitaevskii-Gleichung für zwei einfache Modellsysteme (delta-Potential und delta-shell-Potential) untersucht.

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Metadaten
Author:Dirk Witthaut
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-13773
Document Type:Master's Thesis
Language of publication:German
Year of Completion:2004
Year of Publication:2004
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Tag:Bloch-Oszillationen ; Resonanzen; Wannier-Stark-System ; optische Gitter
Bloch oscillations ; Wannier-Stark systems ; optical lattices ; resonances
GND-Keyword:Bose-Einstein-Kondensation ; Quantenmechanisches System / Dissipatives System ; Streutheorie
Source:New Journal of Physics 6, 41 (2004), J. Phys. A: Math. Gen. 38, 1777 (2005) , Physical Review E 71, 036625 (2005)
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Physik
DDC-Cassification:530 Physik
PACS-Classification (physics):03.65.Ge Solutions of wave equations: bound states
03.65.Nk Scattering theory
03.75.Lm Tunneling, Josephson effect, Bose-Einstein condensates in periodic potentials, solitons, vortices, and topological excitations
05.45.Yv Solitons (see 52.35.Sb for solitons in plasma; for solitons in acoustics, see 43.25.Rq-in Acoustics Appendix; see 42.50.Md, 42.65.Tg, 42.81.Dp for solitons in optics; see also 03.75.Lm in matter waves; for solitons in space plasma physics, see 94.05.Fg; f

$Rev: 12793 $