Устойчивые и неустойчивые вихревые узлы в захваченном бозе-конденсате
Рубан В.П.

Received: November 1, 2017

DOI: 10.7868/S0044451018030136

PDF (2257K)

В гидродинамическом приближении рассмотрена динамика квантового вихревого торического узла и других подобных узлов в атомном бозе-конденсате, находящемся при нуле температуры в режиме Томаса-Ферми. Конденсат имеет пространственно-неоднородный равновесный профиль плотности ρ (z,r) благодаря действию внешнего осесимметричного потенциала. Предполагается, что z_*=0, r_*=1 является точкой максимума функции rρ (z,r), причем при малых z и δ r. Геометрическая конфигурация узла в цилиндрических координатах определяется комплексной 2π P-периодической функцией . В случае система описывается относительно простыми приближенными уравнениями для перемасштабированных функций в количестве P штук: . При ε =0 численно найдены для P=3 примеры устойчивых решений вида с нетривиальной топологией. Кроме того, промоделирована динамика различных нестационарных узлов с P=3, причем в ряде случаев замечена тенденция к образованию особенности за конечное время. Для P=2 при малых ε ot =0 исследованы вращающиеся вокруг оси z конфигурации вида , где B_{0, k0=Q/2, Ω 0=(k0²-α )/2-2/B0². В пространстве параметров (α , B0) обнаружены широкие области устойчивости таких решений. При этом в неустойчивых зонах возможен возврат вихревого узла к слабо возбужденному состоянию.}