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
Date of the Publication (Server):2005/06/20
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:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
PACS-Classification (physics):00.00.00 GENERAL / 03.00.00 Quantum mechanics, field theories, and special relativity (see also section 11 General theory of fields and particles) / 03.65.-w Quantum mechanics [see also 03.67.-a Quantum information; 05.30.-d Quantum statistical mechanics; 31.30.J- Relativistic and quantum electrodynamics (QED) effects in atoms, molecules, and ions in atomic physics] / 03.65.Ge Solutions of wave equations: bound states
00.00.00 GENERAL / 03.00.00 Quantum mechanics, field theories, and special relativity (see also section 11 General theory of fields and particles) / 03.65.-w Quantum mechanics [see also 03.67.-a Quantum information; 05.30.-d Quantum statistical mechanics; 31.30.J- Relativistic and quantum electrodynamics (QED) effects in atoms, molecules, and ions in atomic physics] / 03.65.Nk Scattering theory
00.00.00 GENERAL / 03.00.00 Quantum mechanics, field theories, and special relativity (see also section 11 General theory of fields and particles) / 03.75.-b Matter waves (for atom interferometry, see 37.25.+k; see also 67.85.-d ultracold gases, trapped gases in quantum fluids and solids) / 03.75.Lm Tunneling, Josephson effect, Bose-Einstein condensates in periodic potentials, solitons, vortices, and topological excitations
00.00.00 GENERAL / 05.00.00 Statistical physics, thermodynamics, and nonlinear dynamical systems (see also 02.50.-r Probability theory, stochastic processes, and statistics) / 05.45.-a Nonlinear dynamics and chaos (see also section 45 Classical mechanics of discrete systems; for chaos in fluid dynamics, see 47.52.+j) / 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
Licence (German):Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vor dem 27.05.2011

$Rev: 13581 $