| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| CHAPTER 1 Introduction | 第16-24页 |
| 1.1 Fermionic Degeneracy-a success story | 第17-18页 |
| 1.2 Why study Lithium? | 第18-20页 |
| 1.3 Motivation & Outline for the Current Work | 第20-24页 |
| CHAPTER 2 Expansion of Fermionic superfluid across the BEC-BCS crossover | 第24-49页 |
| 2.1 Degenerate quantum gases in the BEC-BCS crossover | 第25-27页 |
| 2.2 Degenerate Bose gases | 第27-30页 |
| 2.2.1 Ideal, noninteracting Bose gas | 第27-28页 |
| 2.2.2 Interacting BEC | 第28-29页 |
| 2.2.3 Thomas-Fermi limit | 第29-30页 |
| 2.3 Degenerate Fermi gases | 第30-32页 |
| 2.3.1 Ideal Fermi gas | 第30-31页 |
| 2.3.2 Interacting Fermi gas and BCS theory | 第31-32页 |
| 2.4 BEC-BCS crossover | 第32-34页 |
| 2.5 Interactions in 6Li and Feshbach resonance | 第34-37页 |
| 2.6 Free Expansion of Atomic Gases | 第37-42页 |
| 2.6.1 Expansion of non-degenerate gases | 第37-38页 |
| 2.6.2 Expansion of Superfluid Gases | 第38-39页 |
| 2.6.3 Equation of state | 第39-40页 |
| 2.6.4 Scaling approach | 第40-42页 |
| 2.6.5 Harmonic potentials | 第42页 |
| 2.7 Expansion out of a cylindrically symmetric trap | 第42-44页 |
| 2.8 Atomic expansion into a saddle potential | 第44-46页 |
| 2.8.1 Ballistic expansion into a saddle potential | 第44-46页 |
| 2.8.2 Hydrodynamic expansion into a saddle potential | 第46页 |
| 2.9 Surface mode variation in cloud expansion | 第46-49页 |
| CHAPTER 3 Experimental setup & methods | 第49-82页 |
| 3.1 Two-species apparatus for cooling of ~6Li | 第49-51页 |
| 3.1.1 Why two species? | 第49-50页 |
| 3.1.2 Why a Boson and a Fermion? | 第50-51页 |
| 3.1.3 Why ~(41)K and ~6Li? | 第51页 |
| 3.2 Vacuum system and atomic beam | 第51-52页 |
| 3.3 Setting up the Lasers | 第52-57页 |
| 3.4 Cooling and trapping strategy | 第57-73页 |
| 3.4.1 Spin-flip Zeeman slower for ~6Li | 第57-59页 |
| 3.4.2 Advanced 2D+ MOT for ~(41)K | 第59-61页 |
| 3.4.3 ~6Li-~(41)K dual-species 3D-MOT | 第61-63页 |
| 3.4.4 ~(41)K D1 line gray molasses and ~6Li UV MOT | 第63-66页 |
| 3.4.5 Optical pumping and magnetic transport | 第66-70页 |
| 3.4.6 Evaporation and sympathetic cooling of ~6Li in the plugged trap | 第70-71页 |
| 3.4.7 Cooling in the dipole trap | 第71-73页 |
| 3.5 Absorption imaging | 第73-75页 |
| 3.5.1 Imaging optical setup | 第74-75页 |
| 3.6 Experimental strategy in a nutshell | 第75-76页 |
| 3.7 Results & Discussion | 第76-82页 |
| 3.7.1 Oscillatory expansion at unitarity | 第76-78页 |
| 3.7.2 Oscillatory expansion at BEC-BCS crossover | 第78-79页 |
| 3.7.3 Quantitative analysis | 第79-82页 |
| CHAPTER 4 Modulation Transfer Spectroscopy (MTS) of ~6Li atomic vapors | 第82-116页 |
| 4.1 Theoretical background of frequency modulation transfer spectroscopy | 第83-91页 |
| 4.1.1 Natural linewidth | 第84-85页 |
| 4.1.2 Doppler broadening | 第85-86页 |
| 4.1.3 Saturation spectroscopy | 第86-88页 |
| 4.1.4 Frequency modulation spectroscopy | 第88-91页 |
| 4.2 Frequency modulation transfer spectroscopy | 第91-94页 |
| 4.3 FOUR-WAVE MIXING (FWM) | 第94-96页 |
| 4.4 Modulation transfer spectroscopy for ~6Li | 第96-100页 |
| 4.4.1 Spectroscopy cell Design & Preparation | 第96-98页 |
| 4.4.2 Experimental realization:optical setup for frequency modulation transferspectroscopy | 第98-100页 |
| 4.5 Experimental results and discussion | 第100-111页 |
| 4.5.1 Intensity of the probe beam | 第100-102页 |
| 4.5.2 Frequency response of EOM | 第102-103页 |
| 4.5.3 Different polarization combinations | 第103-105页 |
| 4.5.4 Effect of Magnetic field on the MTS signal | 第105-111页 |
| 4.6 Locking performance of MTS | 第111-112页 |
| 4.7 Comparison of Modulation transfer spectroscopy with FM spectroscopy | 第112-116页 |
| CHAPTER 5 Nonlinear wave dynamics in a double well potential | 第116-146页 |
| 5.1 Josephson Effect in Bose-Einstein condensates | 第117-118页 |
| 5.2 Experimental realization of an external BJJ | 第118-120页 |
| 5.3 Two-mode approximations analogy with classical pendulum | 第120-121页 |
| 5.4 Dynamical properties of the bosonic Josephson junction under the influence of harmonically trapped BEC | 第121-130页 |
| 5.4.1 Meanfield description for BECs:the Gross-Pitaevskii equation | 第122-123页 |
| 5.4.2 Coupled Gross-Pitaevskii Equations | 第123-127页 |
| 5.4.3 Two -Mode description of coupled GP equation | 第127-130页 |
| 5.5 Numerical techniques | 第130-134页 |
| 5.5.1 Split-step Fourier method | 第130-132页 |
| 5.5.2 Ground state: imaginary time propagation | 第132页 |
| 5.5.3 4~(th) order Runge-Kutta Method | 第132-134页 |
| 5.6 Results & Discussion | 第134-146页 |
| 5.6.1 Zero Mode | 第134-137页 |
| 5.6.2 Pi-Mode | 第137-139页 |
| 5.6.3 Phase Diagram | 第139-140页 |
| 5.6.4 Phase-portrait | 第140-142页 |
| 5.6.5 Oscillation frequency response | 第142-144页 |
| 5.6.6 Comparison of two-mode approximation and coupled GPEs | 第144-146页 |
| CONCLUSION | 第146-148页 |
| Bibliography | 第148-155页 |
| Acknowledgement | 第155-157页 |
| List of publication | 第157页 |
