Dipolar Bose-Einstein condensate in a cylindrically symmetric trap

Bose-Einstein yoğuşması (BEY) ve özellikle yoğuşmanın kararlılık dinamiği, bu yeni yoğunlanmış atomik halin kısa mesafe potensiyelle etkileşen alkali atomlarda ilk gözlenmesinden bu yana, pek çok araştırmanın konusu olmuştur. Kısa mesafe ya da temas etkileşimleri soğuk gazların, kuantum girdabı oluşumundan süperakışkanlığa kadar değişen çok sayıdaki özelliğinden sorumludur. Bu tezde, bileşen parçacıkların etkileşimi için tabiatı gereği uzun mesafeli ve anizotrop potensiyele sahip olan çift kutuplu Bose-Einstein yoğusması üzerinde çalışılmış ve sistem geometrisine bağlı olan kararlık durumu incelenmiştir. Çift kutuplu Bose gazı, silindirik simetriye sahip harmonik tuzağa hapsedilmiş ve gazın içinde bulunan dipoller ilk olarak kutupları uzatılmış tuzağın simetri ekseni boyunca yönlendirilmiştir. Yoğunlaşmış durumda, harmonik tuzağın simetri ekseni, zayıf hapsedilme yönüne denk geldiği sürece, yoğuşmanının bu simetri ekseni boyunca uzadığı gözlemlenmiştir. Bu uzamanın, sistemin dipolleri tuzağın merkezi boyunca uç uca ekleyerek enerji minimizasyonu yapmasından kaynaklandığı anlaşılmıştır, böylece uzun mesafeli etkileşimin tabiatı çekici olacak şekilde belirlenmiştir ve yoğuşma çökmeye eğilimlidir. Çift kutuplu ve temas etkileşimleri oranının belli bir değerinin altında yoğuşma kararlıyken, bu değerin üstünde çökmeye uğramaktadır. Tuzak eksenin güçlü hapsedilme yönü olduğu aksi durumdaysa (kutupları yassılaşmış tuzak), yoğuşmanın uzaması tuzağın (büyük ölçüde kutupları yassılaşmş geometriye sahip) simetri eksenine dik olarak gerçekleşmektedir ve enerji açısından en uygun konfigürasyon, yoğuşmanın her zaman kararlı olduğu, çoğunlukla itici etkileşimler anlamına gelen, dipollerin yan yana dizilmesidir. Geometrinin sistem kararlılığı üzerindeki etkisini daha iyi anlamak için, dipoller son olarak, dış manyetik alan ayarlanarak, tuzak ekseninden belli bir açıda yönlendirilmiş ve yoğuşmanın uzama yönü hesaplanmıştır; yoğuşmanın bu yeni geometrideki kararlı, yarı kararlı ve kararsız durumları gözlemlenmiştir.