Floquet Solitons and Dynamics of Periodically Driven Matter Waves with Negative Effective Mass.
Floquet Solitons and Dynamics of Periodically Driven Matter Waves with Negative Effective Mass.
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Floquet孤子和具有负有效质量的周期性驱动物质波的动力学。
DOI：
10.1103/physrevlett.127.243603
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发表时间：
2021
影响因子：
8.6
通讯作者：
Mitchell M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mitchell M
实验研究了周期驱动力作用下一维光学晶格中铯原子的弱相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体的动力学。在驱动突然开始后，我们观察到在动量空间中第一布里渊区(BZ)中心形成了稳定的波包，我们将这些波包解释为周期驱动系统中的弗洛奎孤子。当我们沿晶格方向添加俘获势时，波包变得不稳定，导致BZ内原子的重新分布。用负有效质量的概念以及由此引起的相互作用强度和有效俘获势的变化来解释波包的稳定性和时间演化。我们预计，在周期驱动系统中，离散呼吸子和其他类型的晶格孤子也存在类似的物质波状态。
We experimentally study the dynamics of weakly interacting Bose-Einstein condensates of cesium atoms in a 1D optical lattice with a periodic driving force. After a sudden start of the driving, we observe the formation of stable wave packets at the center of the first Brillouin zone (BZ) in momentum space, and we interpret these as Floquet solitons in periodically driven systems. The wave packets become unstable when we add a trapping potential along the lattice direction, leading to a redistribution of atoms within the BZ. The concept of a negative effective mass and the resulting changes to the interaction strength and effective trapping potential are used to explain the stability and the time evolution of the wave packets. We expect that similar states of matter waves exist for discrete breathers and other types of lattice solitons in periodically driven systems.
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