| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第22-38页 |
| 1.1 拓扑学在凝聚态物理中的引入 | 第22-24页 |
| 1.2 自旋轨道耦合导致的拓扑态 | 第24-25页 |
| 1.3 超冷原子模拟的拓扑量子态 | 第25-26页 |
| 1.4 超冷原子自旋轨道耦合量子模拟方案 | 第26-34页 |
| 1.4.1 拉曼双光子隧穿的自旋轨道耦合 | 第26页 |
| 1.4.2 激光辅助隧穿方案 | 第26-29页 |
| 1.4.3 周期性驱动光晶格方案 | 第29-32页 |
| 1.4.4 梯度磁场脉冲方案 | 第32-33页 |
| 1.4.5 光钟晶格实现自旋轨道耦合方案 | 第33页 |
| 1.4.6 合成维度方案 | 第33-34页 |
| 1.5 超冷原子非平衡态动力学 | 第34-35页 |
| 1.6 论文结构 | 第35-38页 |
| 第二章 基本概念与理论基础 | 第38-46页 |
| 2.1 玻色爱因斯坦凝聚 | 第38-41页 |
| 2.1.1 无相互作用的玻色爱因斯坦凝聚 | 第38-40页 |
| 2.1.2 相互作用下的玻色爱因斯坦凝聚 | 第40-41页 |
| 2.2 电子在原子与凝聚态材料中的自旋轨道耦合 | 第41-46页 |
| 2.2.1 电子在原子中的自旋轨道耦合 | 第41-42页 |
| 2.2.2 电子在凝聚态材料中的自旋轨道耦合 | 第42-46页 |
| 第三章 基本实验技术 | 第46-70页 |
| 3.1 玻色爱因斯坦凝聚体的制备技术 | 第46-54页 |
| 3.1.1 磁光阱与光学粘团的实验实现 | 第46-51页 |
| 3.1.2 蒸发冷却与玻色爱因斯坦凝聚的实现 | 第51-54页 |
| 3.2 原子温度和尺寸的测量 | 第54-58页 |
| 3.3 动量-自旋分辨成像 | 第58-59页 |
| 3.4 光与原子相互作用的人工合成自旋轨道耦合技术 | 第59-62页 |
| 3.4.1 均匀量子气体的一维自旋轨道耦人工合成技术 | 第59-61页 |
| 3.4.2 拉曼光晶格中的自旋轨道耦合人工合成技术 | 第61-62页 |
| 3.5 光晶格定标技术 | 第62-65页 |
| 3.6 拉曼光晶格中拉曼耦合强度的确定 | 第65-66页 |
| 3.7 第一布里渊区自旋极化分布的获取 | 第66-70页 |
| 第四章 构造具有拓扑性质的二维自旋轨道耦合超冷玻色气体 | 第70-88页 |
| 4.1 理论方案介绍 | 第70-77页 |
| 4.1.1 二维光晶格方案 | 第71-74页 |
| 4.1.2 二维拉曼耦合方案 | 第74-77页 |
| 4.2 实验搭建 | 第77-79页 |
| 4.3 实验的测量结果 | 第79-80页 |
| 4.3.1 基态的测量 | 第79-80页 |
| 4.4 自旋极化分布与能带拓扑 | 第80-84页 |
| 4.4.1 第一布里渊区自旋极化的测量 | 第82-83页 |
| 4.4.2 最低能带拓扑的测量 | 第83-84页 |
| 4.5 系统加热评估 | 第84-86页 |
| 4.6 小结 | 第86-88页 |
| 第五章 优化升级二维自旋轨道耦合的方案与实验实现 | 第88-108页 |
| 5.1 理论方案 | 第88-93页 |
| 5.1.1 二维光晶格方案 | 第89-90页 |
| 5.1.2 二维拉曼耦合方案 | 第90-93页 |
| 5.2 具有C_4对称性的二维自旋轨道耦合的实现 | 第93页 |
| 5.3 基态以及原子寿命 | 第93-96页 |
| 5.4 能带拓扑相的研究 | 第96-102页 |
| 5.4.1 拓扑非平庸区域的无限扩展 | 第96页 |
| 5.4.2 拓扑边界的判定及其全空间测量 | 第96-100页 |
| 5.4.3 去高能带与拓扑边界的修正 | 第100-102页 |
| 5.5 相互作用引起的基态相变 | 第102-105页 |
| 5.6 小结 | 第105-108页 |
| 第六章 非平衡态动力学方法精确测量拓扑能带和拓扑相图 | 第108-126页 |
| 6.1 二维自旋轨道耦合量子淬火实验方案 | 第108-110页 |
| 6.2 短时间动力学演化的圈状结构 | 第110-117页 |
| 6.3 精确测量最低能带拓扑相图 | 第117-121页 |
| 6.4 测量拓扑能带带隙 | 第121-123页 |
| 6.5 长时间动力学演化效应 | 第123-125页 |
| 6.6 小结 | 第125-126页 |
| 第七章 总结与展望 | 第126-128页 |
| 参考文献 | 第128-136页 |
| 致谢 | 第136-140页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第140-141页 |
