原位观测原子超流体中自我形成缺陷的现象——从环形暗孤子到涡旋二极项项链。
摘要：环形暗孤子动力学的冷冻及拓扑缺陷结构在多维非线性介质中的揭示，是跨领域当下的前沿问题。其中之一的典型对象是环形暗孤子（RDS），其动力学预计展现出对称性和自我构建的拓扑缺陷形成之间的显著相互作用，但至今尚未有完全的实验观测。在这里，我们报道了在一个二维原子超流体中实现RDS生成的实验结果，该超流体被困在一个圆形盒子中。通过冻结盒子势能，我们观察到从边缘发射出的自发暗孤子以及其在径向运动中的奇特特征。随着RDS的演化，我们观察到在离散的方位角上自发产生的横向调制，这明显导致一个圆形涡旋偶阵列的图案形成。通过涡旋偶与盒子陷阱的碰撞，我们观察到涡旋解绑、涡旋固定在边缘、以及稀疏化脉冲的发射。我们的盒子冷冻协议为研究多维暗孤子、结构化形成的拓扑缺陷和有序量子涡旋物质的动力学开辟了一条新的途径。
作者：Hikaru Tamura, Cheng-An Chen and Chen-Lung Hung
论文ID：2211.08575
分类：Quantum Gases
分类简称：cond-mat.quant-gas
提交时间：2023-05-31